根据1958年建立NASA的法律在美国，NASA的第一个“A”代表航空学，该机构负责解决大气层内飞行的问题。

但该定律并没有说明是哪个星球的大气层。

本着这种精神，当我们决定添加一架小型直升机到火星2020探测器任务到火星，美国宇航局的专家喷气推进实验室加州的航空公司向该机构在这个星球上最好的航空创新者寻求帮助。

他说:“在火星稀薄的大气层中飞行比空气重的飞行器以前从未有过，我们很高兴我们的航空专家能够帮助完成这项重要的太空任务。苏珊·戈顿他是美国国家航空航天局的主管革命性的垂直提升技术(RVLT)项目。

这架第一架火星直升机将作为技术演示，如果成功，将使未来的科学家能够远程探索远离母舰着陆点的火星表面区域。

戈顿说:“火星直升机的首次飞行将代表莱特兄弟在基蒂霍克的成就，并开启一个新时代。”“对于我们这些研究与飞行有关的所有事情的人来说，这将是一个非凡的历史性时刻。”

不过，这并不能保证。

可以起飞了

火星直升机设计团队所面临的问题过去是，现在也是令人生畏的。飞行器必须在火星稀薄的大气层中飞行，在极寒的夜晚生存下来，并且基本上要自己操作，因为它距离地球上最近的飞行员有数百万英里。

尽管如此，喷气推进实验室的工程师们提出了一种设计，可以解决这些问题，以及更多的问题。

以火星大气为例。在火星2020火星车的目标着陆地表，大气压力相当于地球表面以上约10万英尺。没有一架直升机能飞到地球上空一半的距离。

然而，“火星直升机”能够在火星上空飞行15英尺，这要归功于它的两组旋翼叶片——每组4英尺长，从头到尾——每分钟旋转2400转，比地球直升机快10倍。

直升机主体的小巧也有帮助。它只有垒球那么大，重量不到4磅。

计划在火星就是尝试五次飞行，每次飞行距离远一点，每次飞行时间长达90秒。车辆顶部的太阳能电池阵列将为电池充电，这将用于旋转叶片和保持车辆温暖，特别是在夜间。

虽然直升机在火星上飞行是主要目标，但一台功能几乎与普通智能手机相同的小型相机将拍摄火星表面的照片，并将其传输回地球。

一点帮助

就在整个火星直升机概念确定之后，喷气推进实验室找到了NASA的专家兰利研究中心在弗吉尼亚和艾姆斯研究中心帮助改进和测试飞行器的设计和操作。

“当喷气推进实验室要求我们提供专业知识时，我们组建了一个规模小但非常有效的团队，在配置、尺寸和气动性能方面帮助他们;以及测试和模拟工作，”Gorton说。

为了做到这一点，研究小组使用了一些主要的计算机工具来描述和更好地理解火星直升机在火星大气层中的飞行情况。其中包括用于分析概念设计和车辆尺寸的代码旋翼飞行器的设计与分析工具，以及一个更详细的计算流体动力学分析工具称为溢出．

Gorton说，他们的工作从2013年底开始，一直持续到现在。他指出，即使在最近的政府关闭期间，RVLT的一名研究工程师也被召来帮助评估一轮最终测试的数据。

“当一辆车去火星时，它必须自动运行。当它到达那里时，整个控制系统和使它飞行的一切都必须进行调整，以便它能够自己飞行，这是最后一轮测试解决的问题。”

回到地球

虽然在使用技术方面与火星直升机没有直接联系，但美国航空航天局正在做的工作城市空中交通(UAM)也需要许多类似的自主操作考虑，Gorton说。

UAM工作所需的最重要的要素之一是无人驾驶车辆——无论是运载货物还是乘客大城市的:在大城市或在大城市周围的-当意外发生时，能够自己立即做出决定。

这可能是在建筑物之间飞行时纠正突然的风切变，避开飞得太近的另一辆车，或者检测到需要尽快安全着陆的技术问题。

虽然火星直升机预计不会遇到任何其他飞行的飞行器，但技术问题或不可预测的大气条件变化可能会要求飞行器立即切断电源，轻轻地降落到地面。

“这就是自主运营的意义所在，”Gorton说。

展望未来，如果火星直升机按计划工作，喷气推进实验室的科学家说，未来的火星任务可以携带和部署更多的直升机，以扩大他们到达的着陆器的科学范围。

这种情况会发生吗?火星的天空会开始有点繁忙，自动直升机飞来飞去，这是一个无人机相关交通管理系统NASA航空公司今天所做工作的后代也可以在这颗红色星球上找到家。

戈顿说:“无论未来在我们的大气层、火星上空或任何其他星球上飞行的前景如何，我们都准备好分享我们在几十年的航空研究中获得的技能和专业知识。”

---

了下:航空航天+国防

---