直升机真能在火星上飞吗？若成功，NASA载人火星探测将提速
这次飞行是一次真正的挑战，因为火星上的空气非常稀薄——密度不到地球大气压力的百分之一。这就意味着，为了飞行，火星直升机旋翼桨叶的旋转速度，必须比在地球上的直升机要快得多。上月底，在位于美国佛罗里达州大西洋海岸中部的卡纳维拉尔角基地，一艘巨大的阿特拉斯 V型运载火箭将“火星2020探测器”发射到了天空中，开始了这辆航天器为期7个月的太空之旅，其目的地就是那颗最为地球人所津津乐道的红色星球——火星。
美国火星直升机已完成首飞_美国火星探测器直升机
美国火星直升机已完成首飞_美国火星探测器直升机
▲一种早期的火星直升机设计方案概念
自从NASA真正开始进行地外行星的探测工作以来，在其他行星的大气层内进行飞行的想法就一直在NASA科学家的脑海中酝酿和发酵，从最初的大致概念到最终“火星直升机”的问世，其间经历了半个多世纪之久。事实上，在地外 探索 的早期阶段，科学技术远不如当下，这直接导致NASA的科学家们只能“空想”，而没有任何办法真正去尝试设计和测试。这种情况一直到过去的十多年来，才发生了改变。
可以说， 先进材料和计算机技术以及自主飞行控制技术这三大关键技术的发展，使得NASA的科学家有了打造一种“真正的地外航空器”的底气。
▲正在进行测试的火星直升机
但是当他们无数次建立又推翻自己的设计方案之后，忽然在某个时刻，某位科学家突然“灵光一闪”，抛出了这样一个“突破性的观点：
当然，最开始没有人特别认真对待这个想法，如果空气动力学特性简洁明了的固定翼飞机都不行的话，凭什么结构复杂的直升机会真的有效呢？就火星的大气密度，真的能够让一架直升机获得足够的升力？
但是，有一部分听到这个”异想天开“的想法的NASA科学家们很快就动手进行了几个经验公式化的快速计算，然后他们得出了一个”惊人“的结果： 尽管只是勉强达标，但似乎一架特别制作的直升机真的能够从火星大气中飞起来 。
然而在最终的设计采取了配备有 共轴反转双旋翼设计的直升机 ，这种共轴主旋翼设计的直升机最常见于（）卡莫夫设计局的作品中，其中两副旋翼上下安装在我看到过国内媒体的，美国航空航天局（NASA）宣布，“机智”号 (Ingenuity)直升机——火星上架无人直升机将在4月19日迎来首飞。同一根主轴上，转向相反，以此来平衡两者之间的反扭矩。
这架共轴构型的”火星直升机“高约49公分，重量不到1.8公斤，可谓相当轻巧，NASA科学家们将其命名为 ”机灵“（Ingenuity） 。麻雀虽小，五俱全，尽管”机灵“个头很小，不过仍然是一架实实在在的无人直升机，各种机载设备一应俱全，能够耐受火星上的恶劣自然环境，且其主旋翼设计能够在火星超稀薄的大气层中运转，为其自身提供足够的升力。
除此之外，NASA团队还需要考虑如何将这架直升机与 ”火星2020探测车“ 结合起来，这辆被命名为 ”毅力“（ Persrance ） 的探测车是美国执行2020年火星探测的主力装备，它将在火星上搜寻是否存在远古生命的证据，并收集岩石和土壤样本，并在的任务中返回地球。
▲”毅力“探测车和”机灵“直升机的合影，从图中也可以看出其尺寸量级上的区别
为了将”机灵“直升机设计得尽可能轻巧，NASA的工程师们在设计中大量采用了复合材料设计，比如说其旋翼桨叶的材料采用了 碳纤维泡沫芯 。除此之外，他们在选择先进的计算机和航空电子元器件的时候考虑了很多”外部承包商“的产品。这些紧凑、轻便的电子元件基本上是不可能在NASA以往的航天器上看到的，但是为了尽可能降低”火星直升机“的重量，NASA的工程师们可以说也是”别无选择“。
▲观察火星直升机模型的旋翼桨叶设计，可以看出其桨叶外形和地球上的常规直升机有很大的异
当然，在火星这种稀薄程度的大气层环境下，一架直升机显然不能只靠降低自身的重量就能够离开地面。”机灵“的另一项关键设计就是它的旋翼系统，我们知道，地球上直升机主旋翼的转速通常在每分钟400~500之间，但是”机灵“的旋翼转速达到了每分钟2800~3000转，几乎与地球上常规单旋翼带尾桨直升机上尾桨的转速相当。
此外，”机灵“的旋翼桨叶也采用了特殊的外形设计和低雷诺数翼型。这么说吧，如果你看到过直升机的桨叶，你就会发现”火星直升机“桨叶和你看到的所有直升机桨叶都不太相同，其桨叶更接近于一种厚厚的锥形，在桨叶根部，其展弦比大概是常规直升机的四倍之高，所以会显得”胖胖的“。
在”火星直升机“的桨叶设计中，还有一个需要考虑的重要因素就是其刚度。因为火星大气层的密度特别低，这样就意味着空气的阻力没有那么大，较低的气动阻力带来的另一个问题就是桨叶会存在较高的振动水平，为了降低这个振动程度，桨叶的刚度势必要设计得比较高。
▲科学家在实验室中模拟了火星的环境，然后对直升机进行了测试
而在高转速下， 这种新型桨叶也能够产生更大的升力 。
在搞清楚机理之后，设计一架”火星直升机“并将其打造出来对于现阶段NASA来说，并不算是一项多么有挑战性的工作，但是，要在地球上测试并验证这架直升机 ”真的能在火星大气中飞起来“ 是真正具有挑战的一项内容——NASA的科学家们需要找到一种方面来在试验室中复现火星上的独特环境。
NASA团队在位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的喷气推进实验室进行了测试，实验室是一座被称为 ”25英尺空间模拟器“ 的设施，这个圆柱形的设施目前已经接近其60岁生日了，但是”老当益壮“，在这里，工程师可以测试一些极端的空间条件，当然也可以模拟火星的环境。
▲NASA的科学家正在实验室中布置”火星直升机“，以便展开测试工作
该设施的空气可以被抽出来，其他各种气体都被泵进去，其温度可以从零下195摄氏度到93摄氏度之间进行变化，打光设备可以朝着任何正在测试的东西上面照射强光，从而复现那些没有类似地球大气层保护的星球上面的太阳辐射环境。多年来，各种各样的宇宙飞船和地外探测器都在这个设施中进行过测试，包括旅行者号、好奇号和毅力号。
从尺寸上来说，这个设施的直径略大于25英尺（1英尺≈0.3米，下同），高度约85英尺，也非常适合这种小型直升机的飞行测试工作。通过温度控制，该设施完全可以模拟出火星巨大的温度变化情况，比如说在夏季正午的15~21摄氏度的环境以及在冬季午夜的-107摄氏度的超低温。同时，该设施还有一面墙上布置了风扇阵列，可以复现火星上时不时可能出现的横风对飞行的影响。
尽管该设施能够模拟大部分火星表面的实际环境，但是有一个点是无法模拟的，那就是火星的重力 。考虑到火星的引力只有地球1/3左右，NASA团队采用了一种折中的办法，就是从天花板上垂下来一根绳子，一头挂住直升机，另一头安装了一个平衡物，由此来模拟实际的火星重力。
▲NASA的科学家们在实验室中对”机灵“直升机进行测试工作
2014年的时候，NASA制造出了架火星直升机原型机，那架原型机比现在的”机灵“还要更小，而且还没有安装自主飞行系统，而是由纵人员在实验室之间进行遥控纵。试验结束之后，NASA团队得出了一个重要结论：在他们的努力之下，这种”火星直升机“方案已经能够产生他们所需要的升力水平，但是 在模拟的火星环境下，这种飞行器的纵非常非常困难。
▲图中所示为”机灵“火星直升机的保护壳，在完好登陆火星之后，该壳就会自动脱落被弃置
在这种情况下，2016年，NASA团队研制出了第二架原型机，这一次，该机配备了较为完善的计算机和飞行控制系统，其自主飞行能力有了一定的提升，至少能够实现特定条件下的自主悬停。两年后，NASA的第三架原型机诞生，这一次，其飞行控制系统更加完善，基本已经能在实验室环境中完成试验团队所要求的自主飞行项目了。
就现在来说，NASA最感兴趣的那些火星地形——陡峭的悬崖、奇形怪状的洞穴和岩石坑洼——很多都不能靠凭轮子在地面移动的探测车来到达。所以他们需要一种飞行器来对这些地点进行 探索 ，仅从科研的角度来说，这 些 探索 很有可能对了解火星的 历史 大有裨益 。
▲装有”毅力“探测车和”机灵“火星直升机的太空舱被放置在阿特拉斯5号运载火箭整流罩内
当然，截至目前，NASA团队的所有工作都是在实验室完成的，一架独特的专用无人直升机到底是否能够在顺利登陆火星表面、顺利起飞并顺利按照设计团队的构想在火星表面的独特环境中 实现自主飞行 都还是未知数。
一旦”机灵“的所有科目都能顺利完成的话，大号的”机灵“2代直升机很有可能将会在下个合适的机会登陆火星，为进一步展开科学 探索 打下基础，并且，按照NASA的构想，他们甚至已经开始构思 有人火星探测器 的研发工作：想象一下， 一架无人直升机将为载着宇航员的地面探测车进行侦察和路线规划和行程管理，以使其能够在火星表面安全展开 探索 工作的场景 吧，而这项工作很可能会在后半个世纪正式展开。
NASA“机智号”直升机准备在火星首飞 （英文翻译）
Flying in a controlled manner on Mars is far more difficult than flying on Earth. The Red Planet has significant grity (about one-third that of Earth’s), but its atmosphere is just 1% as dense as Earth’s at the suce. During Martian daytime, the planet’s suce receives only about half the amount of solar energy that reaches Earth during its daytime, and nighttime temperatures can drop as low as minus 130 degrees Fahrenheit (minus 90 degrees Celsius), which can freeze and crack unprotected electrical components.NASA is targeting no earlier than April 8 for the Ingenuity Mars Helicopter to make the first attempt at powered, controlled flight of an aircraft on another planet. Before the 4-pound (1.8-kilogram) rotorcraft can attempt its first flight, howr, both it and its team must meet a series of daunting milestones.
Ingenuity remains attached to the belly of NASA’s Persrance rover, which touched down on Mars Feb. 18. On March 21, the rover deployed the guitar case-shaped graphite comite debris shield that protected Ingenuity during landing. The rover currently is in transit to the “airfield” where Ingenuity will attempt to fly. Once deployed, Ingenuity will he 30 Martian days, or sols, (31 Earth days) to conduct its test flight campaign.
“When NASA’s Sojourner rover landed on Mars in 1997, it proved that roving the Red Planet was sible and compley redefined our approach to how we explore Mars. Similarly, we want to learn about the potential Ingenuity has for the future of science research,” said Lori Glaze, director of the Planetary Science Division at NASA Headquarters. “Aptly named, Ingenuity is a technology demonstration that aims to be the first powered flight on another world and, if successful, could further expand our horizons and broaden the scope of what is sible with Mars exploration.”
To fit within the ailable accommodations provided by the Persrance rover, the Ingenuity helicopter must be all. To fly in the Mars environment, it must be lightweight. To survive the frigid Martian nights, it must he enough energy to power internal heaters. The – from the performance of its rotors in rarified air to its solar panels, electrical heaters, and other components – has been tested and retested in the vacuum chambers and test labs of NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California.
NASA的是尝试“机智号”（Ingenuity）火星直升机在另一个行星上的首飞，而时间不会早于4月8日。然而在这艘重达4磅（1.8公斤）的旋翼机进行首飞前，它和它的团队必须经历一系列艰巨的里程碑。
2月18日，NASA的“毅力这一次分解二氧化碳制造氧气并不需要水的参与，但是，产生氧气只是步，未来要制取燃料，制取甲烷。要制取甲烷就必须要水的参与，否则氢原子从哪里来呢？对吧。号”探测器（Persrance rover）在火星着陆，此时“机智号”（Ingenuity）仍搭载在“毅力号”探测器的腹部。3月21日，“毅力号”探测器为“机智号”安装了吉他盒形的石墨复合碎片防护罩（上图），以确保它能安全着陆。目前，“毅力号”探测器正在前往“起飞点”的途中，“机智号”将在那里尝试首飞。一旦部署完毕，“机智号”将有30个火星日（31个地球日）的时间来进行它的测试飞行。
“在1997年，当NASA的探测器登陆火星时，已经证明了在火星上探测的可能性，并且完全重定义了我们探索火星的方式。相同地，我们也想了解到“独创性”（Ingenuity）对未来科学研究的潜在作用。”NASA 总部行星科学部主任 Lori Glaze 说，“机智号（Ingenuity）因此得名，它的目标是成为在其他行星运行的飞行器，如果成功的话，它将进一步扩展我们的视野，以及拓宽探索火星的范围。”
在火星上控制飞行器远比在地球上困难得多。这颗红色行星虽然拥有明显的重力（约是地球的三分之一），但是它的大气密度只有地球的1% 。在火星的日间，火星地表能接收到的太阳能只有地球的一半左右，而它的夜间温度会骤降至零下130华氏度（约零下90摄氏度），未受保护的电子元件将会被低温冻坏。
“自六年前开启这一旅程以来，我们迈出的每一步都是飞机历史上未知的领域。”喷气推进实验室的火星直升机总工程师 Bob Balaram 说，“尽管将飞行器部署到火星地表是一个巨大的挑战，但如果没有“毅力号”探测器的保护和供能，“机智号”单独在火星上度过的个夜晚会比前者更加艰难。”
Before Ingenuity takes its first flight on Mars, it must be squarely in the middle of its airfield – a 33-by-33-foot (10-by-10-meter) patch of Martian real estate chosen for its flatness and lack of obstructions. Once the helicopter and rover teams confirm that Persrance is situated exactly where they want it to be inside the airfield, the elaborate process to deploy the helicopter on the suce of Mars begins.
“As with rything with the helicopter, this type of deployment has nr been done before,” said Farah Alibay, Mars Helicopter integration lead for the Persrance rover. “Once we start the deployment there is no turning back. All activities are closely coordinated, irrrsible, and dependent on each other. If there is n a hint that soming isn’t going as expected, we may decide to hold off for a sol or more until we he a better idea what is going on.”
The helicopter deployment process will take about six sols (six days, four hours on Earth). On the first sol, the team on Earth will activate a bolt-breaking dev, releasing a locking mechani that ed hold the helicopter firmly against the rover’s belly during launch and Mars landing. The following sol, they will fire a cable-cutting pyrotechnic dev, enabling the mechanized arm that holds Ingenuity to begin rotating the helicopter out of its horizontal ition. This is also when the rotorcraft will extend two of its four landing legs.
During the third sol of the deployment sequence, a all electric motor will finish rotating Ingenuity until it latches, bringing the helicopter compley vertical. During the fourth sol, the final two landing legs will snap into ition. On each of those four sols, the Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering (WATSON) imager will take confirmation shots of Ingenuity as it incrementally unfolds into its flight configuration. In its final ition, the helicopter will hang suspended at about 5 inches (13 centimeters) over the Martian suce. At that point, only a single bolt and a couple dozen tiny electrical contacts will connect the helicopter to Persrance. On the fifth sol of deployment, the team will use the final opportunity to utilize Persrance as a power source and charge Ingenuity’s six battery cells.
On the sixth and final scheduled sol of this deployment phase, the team will need to confirm three things: that Ingenuity’s four legs are firmly on the suce of Jezero Crater, that the rover did, indeed, drive about 16 feet (about 5 meters) away, and that both helicopter and rover are communicating via their onboard radios. This milestone also initiates the 30-sol clock during which time all preflight checks and flight tests must take place.
“Ingenuity is an experimental engineering flight test – we want to see if we can fly at Mars,” said MiMi Aung, project mar for Ingenuity Mars Helicopter at JPL. “There are no science instruments onboard and no goals to obtain scientific rmation. We are confident that all the engineering data we want to obtain both on the suce of Mars and aloft can be done within this 30-sol window.”
As with deployment, the helicopter and rover teams will approach the upcoming flight test modically. If the team misses or has questions about an important preflight milestone, they may take one or more sols to better understand the issue. If the helicopter survives the first night of the sequence period on the suce of Mars, howr, the team will spend the next sral sols doing rything sible to ensure a successful flight, including wiggling the rotor blades and verifying the performance of the inertial measurement unit, as well as testing the entire rotor during a spin-up to 2,537 rpm (while Ingenuity’s landing gear remain firmly on the suce).
在“机智号”直升机的火星首飞开启之前，它必须正好位于起飞点的——一块33 33英尺（10 10米）大小，地形平坦且没有障碍物的平地。一旦直升机和探测器小组确认了“毅力号”已准确抵达他们所期望的正确位置，这个精心设计在火星表面上部署“机智号”直升机的过程就开始了。
“就像直升机相关的一切，这种部署方式前所未有。”火星直升机集成负责人 Farah Alibay 说。“一旦开始后便无法回头，所有行动都紧密相连，不可逆转，并相互依赖着。如果有迹象表明事情没有按照预期进行，我们可能会决定推迟一个火星日（长24小时37分22秒）甚至更长时间，直到有了更好的方法来推进。”
直升机部署过程需要花费六个火星日（地球上六天四个小时）。在个火星日，地球上的团队将激活螺栓断裂装置（bolt-breaking dev），将这个把直升机和探测器在发射和着陆过程中紧密连接的锁固机制释放开来。在接下来的火星日，团队将启动一个用于切断线缆的（cable-cutting pyrotechnic dev），使得托住“机智号”的机械臂开始旋转，并将直升机推离其所在的水平位置，同时这也是旋翼机将它的四条着陆架中的两条延展出去的时候。
部署次序为第三个火星日时，将通过一个小型电机来旋转 “机智号”到锁定的位置，使其保持为完全垂直。到了第四个火星日，剩下的四条着陆架将迅速就位。前四个火星日的每一天中，可作工程用广角地形传感器( Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering，WATSON)成像仪在逐渐展开进入飞行配置的过程中，将持续地拍摄“机智号”的跟踪照片。在最终位置，直升机将悬停在火星表面约5英寸（13厘米）的高度。到那时只需要一个螺栓和几十个电接点就能保持直升机和“毅力号”间的联系。在部署的第五个火星日，团队将用的机会把“毅力号”作为一个动力源，为“机智号”的六个电池组充电。
Balaram 说: “一旦我们切断“机智号”与“毅力号”的相连，从5英寸的高度下降到地面上，我们希望我们的大朋友（“毅力号”探测器）尽快开到更远些的地方去，这样我们才能让太阳光照射到它的太阳能电池板上，继续为电池充电。”
在部署阶段的第六个也是一个火星日，团队需要确认的有三件事：“机智号”的四条着陆架已牢牢地固定在 Jezero 陨石坑的表面上，探测器确确实实行驶了16英尺远（约5米），以及直升机和探测器都能通过机载电进行通信。这一里程碑也标志着所有飞行前必须进行的检查和测试已经完成，即将启动30个火星日的飞行测试。
“机智号是一项实验性的工程飞行测试——我们想看看我们能否能在火星上飞行。”喷气推进实验室“机智号”火星直升机项目MiMi Aung 说。“机上没有科学仪器，也没有获取科学信息的目标。我们相信，对我们所有想要的火星表面以及高空的工程数据都能在30个火星日的窗口期内完成获取。”
与部署一样，直升机和探测器团队也要有条不紊地做好即将到来的飞行测试。如果团队对飞行前的重要里程碑有疑问或者没弄清楚，他们可能需要一个或多个火星日来更好地理解这个问题。如果直升机能在火星表面部署后的个晚上存活下来，无论如何，研究小组都要在接下来的几个火星日，尽一切可能确保飞行成功。这包括摆动螺旋桨以及验证惯性模组（inertial measurement unit，IMU）的性能，还要测试整个旋翼系统自转至2537转/分钟的情况（此时“机智号”仍然牢牢地固定在火星表面）。
Once the team is ready to attempt the first flight, Persrance will receive and relay to Ingenuity the final flight instructions from JPL mission controllers. Sral factors will determine the precise time for the flight, including modeling of local wind patterns plus measurements taken by the Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) aboard Persrance. Ingenuity will run its rotors to 2,537 rpm and, if all final self-checks look good, lift off. After climbing at a rate of about 3 feet per second (1 meter per second), the helicopter will hover at 10 feet (3 meters) above the suce for up to 30 seconds. Then, the Mars Helicopter will descend and touch back down on the Martian suce.
Sral hours after the first flight has occurred, Persrance will downlink Ingenuity’s first set of engineering data and, sibly, images and video from the rover’s Nigation Cameras and Mastcam-Z. From the data downlinked that first ning after the flight, the Mars Helicopter team expects to be able to determine if their first attempt to fly at Mars was a success.
On the following sol, all the remaining engineering data collected during the flight, as well as some low-resolution black-and-white imagery from the helicopter’s own Nigation Camera, could be downlinked to JPL. The third sol of this phase, the two images taken by the helicopter’s high-resolution color camera should arrive. The Mars Helicopter team will use all rmation ailable to determine when and how to move forward with their next test.
“Mars is hard,” said Aung. “Our plan is to work whatr the Red Planet throws at us the very same way we handled ry challenge we’ve faced over the past six years – toger, with tenacity and a lot of hard work, and a little Ingenuity.”
一旦团队准备开始尝试首飞，”毅力号“将接收到喷气推进实验室任务控制人员的最终飞行指令并传递给“机智号”。主要有几个因素来决定飞行的准确时间，包括通过”毅力号“上火星环境动力学分析仪（MEDA）测量的数据并结合局部风场模式模型得到的结果。“机智号”将运转到2537转/分钟，如果自检的情况还算不错，那就发射升空。在以每秒3英尺的速度爬升后，直升机将在离地面10英尺（3米）的高空盘旋30秒。然后，火星直升机将降落并重回到火星表面。
在首飞后的几个小时，”毅力号“将下链（从太空或飞行器接收信号的通讯方式）到“机智号”的组工程数据，可能还有来自探测器的导航摄像头以及桅杆相机的图像和视频。根据飞行后个晚上传回的数据，火星直升机小组希望能够确定他们次在火星上飞行的尝试是否成功。
在接下来的火星日中，所有余下在飞行过程中收集到的工程数据，以及一些来自直升机自身导航相机的低分辨率黑白图像，都会逐步下链到喷气推进实验室。第三个火星日阶段，应该能收到直升机的高分辨率彩色照相机拍摄的两幅图像。火星直升机小组将利用所有可用的信息来决定何时以及如何进行下一次测试。
“火星任务很艰难。” Aung 说。“我们的是，无论这颗红色星球给我们带来什么样的难题，我们都将以相同的方式来应对所面临的每一个挑战——正如过去六年来的同心协力、坚韧不拔、勤奋努力，再加上一点点的独创性（Ingenuity）。”
While Ingenuity will attempt the first powered, controlled flight on another planet, the first powered, controlled flight on Earth took place Dec. 17, 1903, on the windswept dunes of Kill Devil Hill, near Kitty Hawk, North Carolina. Orville and Wilbur Wright covered 120 feet in 12 seconds during the first flight. The Wright brothers made four flights that day, each longer than the previous.
A all amount of the material that covered one of the wings of the Wright brothers’ aircraft, known as the Flyer, during the first flight is now aboard Ingenuity. An insulative tape was used to wrap the all swatch of fabric around a cable located underneath the helicopter’s solar panel. The Wrights used the same type of material – an unbleached muslin called “Pride of the West” – to cover their glider and aircraft wings beginning in 1901. The Apollo 11 crew flew a different piece of the material, along with a all splinter of wood from the Wright Flyer, to the Moon and back during their iconic mission in July 1969.
当“机智号”试图在另一个星球上进行首次动力控制飞行时，让我们回到地球上次动力控制飞行的时间。那是发生在1903年12月17日，北卡罗来纳州基蒂霍克附近的杀魔丘（Kill Devil Hill）的风沙垄上。在这次首飞中，莱特兄弟在12秒内飞行了120英尺。莱特兄弟在当天总共进行了四次飞行，每次飞行时间都比之前长。
莱特兄弟的飞机名为“飞行者”（Flyer），在它首飞过程中覆盖在其中一个机翼的少量材料现在已经放在了“机智号”上。它位于直升机的太阳能电池板下面，通过绝缘胶带在电缆上包裹住了一捆布样 。那是一种名为“西部骄傲”的细棉布——莱特兄弟从1901年开始就使用这种材料来覆盖他们的和飞机机翼。1969年7月，阿波罗11号的宇航员在他们众所周知的任务中，带着莱特兄弟“飞行者”上的一小块木头，飞向月球，然后返回地球。
对于火星首架直升机将试飞你怎么看？这意味着什么？
这意味着人类已经向宇宙迈向现在人类的科技水平越来越高了，对于火星的探索也越来越深入。这意味着我们对火星的了解越来越多，对地外的探索，也更加的深远。了一大步，已经研究出了如何在别的星球实现居住的环境以及条件。
这意味着我们航天技术又领先了一步，近几年来，我们航天事业一直做出很多的贡献。希望能在火星上探出更多的奥秘。
我觉得这意味科技进步了。对于之前从来没有想过的▲”机灵“直升机顶部装备有太阳能电池板，能够为该机的电池提供续航能力事情，现在却已经发生了。感觉特别的梦幻。
我觉得这是一次勇敢的尝试，能够为未来的火星活动提供更多的可行性参考。意味着人类对于火星的探索和挖掘进入到一个全新的时代。
火星首架直升机试飞，你知道它叫什么名字吗？
毅力号消息：最详解！4亿公里外NASA火星机智号直升机“首飞”这个飞机被命名为机智。它是由美国航天局进行投资的项目，目的就是对火星进行更加全面和充分的认识。
火星上架无人直升机——“机智”号 (Ingenuity)直升机的首飞于4月19日举行，同时也为人类探索宇宙带来方便。
火星上架无人直升机——“机智”号 (Ingenuity)直升机的首飞将于4月19日举行。“机智”号是一种小型双螺旋桨直升机，在探测车确定方位后，它将被部署到火星表面。这架直升飞机在地球上重约4磅(1.8千克)，机身大小和纸巾盒不多。
答：我不知道，但是我觉得这“Every step we he taken since this journey began six years ago has been uncharted territory in the history of aircraft,” said Bob Balaram, Mars Helicopter chief engineer at JPL. “And while getting deployed to the suce will be a big challenge, surviving that first night on Mars alone, without the rover protecting it and keeping it powered, will be an n bigger one.”架直升机应该是具有纪念意义，这样的器具值得肯定。
火星19日将迎来首架直升机试飞，这是人类探索宇宙的新时刻吗？
越大的挑战反倒越能激发某些热衷于挑战的科学家们的兴趣 ，但是他们在早期似乎走错了方向。如果考虑到世界上架真正能够飞行的固定翼飞机要比直升机早出现三十多年的话，你可能不难理解为什么NASA的科学家们一开始会把全部的注意力都放在固定翼飞机这一类航空器上。“机智”号的首次试飞，会是人类探索宇宙的新时刻，前所未有的作，带来的科研数据，能够更直观和近距离的观测火星的地貌山川呢。
答：是的，对此，我觉得人类应该抓紧这样有利时机，进一步地开拓宇宙。
中新网4月19日电 综合今年是火星探测的“大年”，目前来自阿联酋、和美国的3个探测器均已抵达火星。阿联酋“希望”号探测器将持续绕火星观测，并不准备在火星上着陆。的天问一号探测器虽然比“毅力”号先抵达火星轨道，但它后续将经过多次轨道调整并开展预选着陆区探测，于2021年5月至6月择机实施火星着陆。，美国航空航天局(NASA)宣布，火星上架无人直升机——“机智”号 (Ingenuity)直升机的首飞将于4月19日举行。外媒认为，“机智”号直升机的首飞意义不亚于莱特兄弟首次在地球上试飞人造飞行器，将为人类探索宇宙的方式带来新“利器”。消息称：“美国宇航局预计，不早于4月19日举行无人直升机火星首飞 ，时间大概是美东时间3点30分”。直升机首飞的相关数据将在飞行结束几个小时后传回地球。
火星首架直升机试飞，这种“前所未有”的作危险吗？
这个提取氧气的装置体积不大，24cm 24cm 30cm，大概有半个微波炉那么大，重量是17.7公斤。这个装置要把二氧化碳吸进来，然后加热到800摄氏度，然后通过热解离和电催化相结合，让二氧化碳分子分解成氧离子和分子。氧离子带负电，我们不是常说“负氧离子”嘛，负氧离子会往高压电的正电极跑，这不就把氧给分离出来了嘛。两个氧离子搭伴变成一个氧分子，这就是氧气。莫克西每个小时最多产10克氧气。可能会有危险吧，不过做什么都是从“前所未有”的尝试慢慢地一步步成功的，没有大胆的尝试怎么会有那么多创新成功呢？
个人认为危险肯定是有一定的危险系数的，但如果成功的话，那么此时此刻，在地球的邻居火星上，一架名叫机智号的无人机已经完成首飞，成为在地球以外的星球上御风飞行的人造物体。
这种“前所未有”的直升机作非常危险 ，因为火星上的空气非常稀薄——密度不到地球大气压力的百分之一。这就意味着，为了飞行，火星直升机旋巴拉兰和克鲁在21世纪初，向美国宇航局（NASA）提交了建造火星直升机的提议，尽管有评审团的积极反馈，但该提议未获得资助。于是，这个想法又搁置了15年，直到美国宇航局喷气推进实验室主任查尔斯·埃拉奇要求巴拉兰重新编写该提案，并将之作为该机构火星车上可能搭载的附加试验项目。翼桨叶的旋转速度，必须比在地球上的直升机要快得多。
美国火星车将首次释放直升机，这种直升机的作用是什么？
可以从高空探测火星的地形，可以对火星有一个新的认识。
详细信息火星是太阳系中勉强与地球相似的行星，也是除地球外有可能进化出生命的行星（另外可能孕育生命的星球还有冰冻的木卫二，但它只是木星的一颗卫星，并不是行星）火星是人类在太阳系中有希望在不久的将来实现登陆、行走并以传统方式进行探索的颗行星，也是可能被地球化而成为类似于地球的行星。
美国有线电视网20日称，已经成功在火星着陆的美国火星车“毅力”号回传的信息显示，它搭载的“机智”号直升机状态良好，目前正在充电。“一旦‘机智’号准备就绪，人类将迎来在外星球的首次飞行”。
称，当前全重1.8公斤▲在测试中的”机灵“火星直升机的“机智”号直升机位于“毅力”号火星车的腹部，正由后者的核电池充电。为度过寒冷的火星夜晚，“机智”号需要电力维持加热器持续运转。一旦它脱离“毅力”号后，就只能依靠自身携带的太阳能电池板充电，后者的效率要低得多。
美国航空航天局表示，“机智”号充电完成并找到合适的位置后，就将尝试人类在外星球的首次飞行。“它的次飞行时间将仅持续约20秒，但这是一个历史性时刻，就如同莱特兄弟发明的飞机次飞行。只要‘机智’号首飞成功，它的任务就完成了90%。”按照，“机智”号将在火星上进行5次飞行，它将努力验证航天器能否对火星的一些特殊地形展开更近距离的观察。
称，由于火星大气极为稀薄，空气密度地球环境的1%，因此“机智”号要在“Once we cut the cord with Persrance and drop those final 5 inches to the suce, we want to he our big friend drive away as quickly as sible so we can get the Sun’s rays on our solar panel and begin recharging our batteries,” said Balaram.火星上起飞，就如同在地球上数千米的高空飞行一样，难度非常大。为此它安装了特别设计的旋翼，转速高达每分钟2400转才能提供足够的升力。
毅力号首次造出火星氧气，可供呼吸10分钟，对人类移居有何意义
研究就是在不断创新和探索的过程中获得更多知识，试飞危险性很大，人为很难控制。与此同时，毅力号火星车自己也没闲着。紧接着毅力号就爆出一个大。肚子里自带的电化学装置成功地把二氧化碳转化成了氧气。一共生产了5克氧气，数量上刚够一个人呼吸10分钟。但这是一个不折不扣的创举。
可是，我们人类如果要去火星，那可就没办法随时派补给飞船了。这一来一回要好几年，所有东西都要自己带着。每隔26个月才有一次发射窗口期。趁这个窗口期去火星，起码好几个月才能到火星。在火星上要熬到下一个窗口期，才有机会回地球。这一来一回，时间太长了。要是氧气全靠地面运过去，实在是太麻烦。
要知道，为了多运一点东西，燃料要多带不少，火箭也要做大一点。完了，火箭一大，重量变大，燃料又不够了，需要再多带……总之，这是个连锁反应，载荷重了一点，火箭要放大好多。越大的火箭越贵，这是根本承受不起的。
当然，也可以用在轨加油的办法解决问题，但是这也还不够。所以，在火星表面制取燃料就成了非常重要的能力。能就地取材，总是好过千里迢迢的带过去嘛。
这一次，毅力号上带了一个电化学实验装置叫MOXIE（莫克西），就是为了测试一下能不能从二氧化碳之中提取氧气。火星大气之中96%是二氧化碳，尽管大气很稀薄，但是数量管够。
二氧化碳被分解以后还会产生一些，这东西俗称煤气，煤气中毒就是这东西搞的，千万不能让这东西混进去。火星大气之中还有一些其他乱七八糟的气体，反正这些都不重要，一股脑排出去就万事大吉了，目前看来，能制取氧气就是一大进步。
氢气和氧气来源于电解水，火星上是有水的，二氧化碳来自于火星大气层。你要想制造甲烷，过程并不复杂。早在1897年，法国化学家萨巴蒂尔和森德伦斯就发现，在高温高压下，利用含镍和铝的金属氧化物作为催化剂，可以用氢气和二氧化碳产生反应，来生成甲烷和水。这就是的萨巴蒂尔反应，萨巴蒂尔后来还因此而获得了12年的诺贝尔化学奖。
你知道为啥马斯克的猛禽发动机采用了液氧甲烷作为燃料，而不是液氧煤油嘛，就是因为在火星上是有可能就地取材生产甲烷的，但是没办法生产煤油这种复杂的碳氢化合物。这家伙满脑子惦记的都去火星，一切都是为了去火星做准备的。不过，在他去火星之前，麻烦先把特斯拉的刹车问题解决了再走。
扯远了，扯回来。
其实萨巴蒂尔反应在航天领域早有运用，您慢慢听我说。
最近，海南文昌发布了一系列的禁令，从4月23号到30日，禁止一切单位、组织和个人进行各类 体育 、 娱乐 、广告性飞行活动，禁止使用等悬挂装置，禁止燃放孔明灯。其实这些政策当地人都已经习以为常，但凡有这样的公告，说明文昌发射场要火箭发射了。
没错，长征5B遥2火箭经过垂直转运，已经矗立在发射架上，4月29号上午，要用这枚火箭来发射我国天宫空间站的核心舱。大家记得到时候看电视转播哦。
天宫空间站将保持长期有人居留，比过去的天宫1号和2号有人居住的时间都要长。所以资源的循环利用也就更加重要。据了解，天宫空间站就配备了一套萨巴蒂尔反应装置。
过去，空间站的氧气一般来自于电解水，氢气就用不着了，直接排放掉，人呼吸氧气产生二氧化碳。二氧化碳过去也是没有用的，要用或者是吸收掉，但是这么干显然太浪费了。
现在，把人呼出来的二氧化碳收集起来，和电解水多出来的氢混在一起，利用萨巴蒂尔反应，变成水和▲”火星直升机“在火星表面飞行的艺术渲染图甲烷，水可以循环使用。甲烷可以排放掉，不过1个甲烷分子带了4个氢原子，排出去的话，氢元素还是白白损失了。是想办法把甲烷分解成乙烯+氢气，氢气也还可以再利用，1个乙烯分子只含有2个氢原子，排放掉的话，损失比直接排放甲烷要小。
当然，美国人曾经动过脑筋，是不是用二氧化碳+氢气直接制造水和固体的碳元素，这个过程叫“博世反应”。但是固体碳颗粒对催化剂不利，目前还没办法解决。暂时就不考虑这个办法了。
空间站也是2010年才加装上萨巴蒂尔反应装置的。我们的空间站是全新的，而且规模也不小，从长远考虑，肯定是一步到位，直接上萨巴蒂尔反应装置比较合算。大家别急，过几天，天和号核心舱就要发射了。
今年可是好戏连台，马上要打核心舱段，过一阵子再打神州载人飞船，要打天舟补给飞船，空间站的建设忙得很呢。
美国无人机在火星首飞成功，此无人机的首秀是什么样的？
▲测试中的火星直升机此无人机”好吧，为什么我们不试试直升机呢？“的首秀是沿火星环绕一圈，展示其无人机离开地球之外的星球可以飞行，证实了美国无人机技术的超前。
无人机在3 米的高空中盘旋了 30 秒，随后缓慢下降，安全降落。虽然首秀没有什么亮点，但这是人类首次在地球以外的大气层内完成动力飞行。
首先就是在天空中摆出了一个龙的姿势，这样也是表现了对于龙的崇高，而且在这个过程中也是非常的成功，所以说这一次无人机的首秀也是获得了很大的成就。
美国“机智”号无人机在火星耶泽罗撞击坑 6 秒内爬升到3米的高度，并在空中盘旋了30 秒，然后缓缓下降到无人机下部四个支架接触到地面。这架“机智”号无人机成为了人类首架在其他行星上飞行的可控飞行器。
就和正常在地球上飞无人机一模一样，只不过是人在地球远程控在火星的无人机而已。
4月19日周一，美国航空航天局（NASA）的火星探测器“毅力号”（Persrance）携带的无人旋翼机“独创号”（Ingenuity）尝试首次火星表面飞行，并获得成功。“独创号”在火星大气中，共计飞行39秒后，又降落到火星表面。