大气密度不足地球1% NASA的火星直升机能成功吗？

（原标题：大气密度不足地球1%，NASA的火星直升机能成功吗？）

澎湃新闻记者 虞涵棋

1903年，莱特兄弟试飞了地球上第一架飞机。但火星的稀薄大气不足地球1%，是否也能托起人类的飞行梦？

这个问题的答案，将在明年春天揭晓。今晚美国国家航空航天局（NASA）发射升空的“毅力号”火星车带着一位不同寻常的小伙伴：“灵巧号”（Ingenuity）火星直升机。机如其名，只有1.8公斤重，却有壮志凌云。

“灵巧号”（Ingenuity）火星直升机

1、“灵巧号”是一次飞行试验

“灵巧号”不携带科学仪器，是一个独立试验，将在有限范围内进行技术演示。它的方形机身装有电脑、相机、电池等，大小为20×16×14厘米。此外，直升机配有1架天线、太阳能板、着陆支腿和2个旋翼。四片特制的碳纤维叶片组成两个转子，能以约2400转/分的转速反响旋转，比地球上的客运直升机快上很多倍。

2、“灵巧号”将是首架尝试在外星上进行飞行控制的飞机

为什么直升机难以在火星上飞行？第一，火星大气很稀薄，密度比地球大气层低99%，直升机很难获得足够的升力。因此，“灵巧号”必须做得很轻，旋翼桨叶做得更大，转速也更快。

第二，“毅力号”火星车的目标登陆点是杰泽罗陨石坑，那里的夜晚冰冷刺骨，可到零下90摄氏度。低温推高了对直升机的部件设计要求。

第三，“灵巧号”是无人飞行，工程师需要提前发送命令，而数据会延迟很长一段时间才反馈回地球。在这中间，直升机需要自主决定如何飞到指定地点，并且给自身保温。

3、“灵巧号”本来是火星车的候选名字

“灵巧号”这个名字来自阿拉巴马州的高中生Vaneeza Rupani,原本是火星车的提名。NASA最终挑中了 “毅力号”，但认为“灵巧号”配直升机绝妙，因为该团队在研发时采用了大量创造性巧思。

4、“灵巧号”已经是个工程学杰作

从2014到2019年，喷气推进实验室（JPL）的工程师们通过特殊空间模拟器逐步改进模型，最终证明有可能制造出一种轻型直升机，能在火星稀薄大气中产生足够升力并耐受火星环境。

2019年1月，火星直升机通过了最终的飞行评测。

5、“灵巧号”一步一打卡

在2021年春天尝试起飞和降落之前，“灵巧号”还有一连串里程碑要打卡，每一步都值得庆祝。这些节点包括：

火星车从卡纳维拉尔角发射升空，飞向火星，着陆火星；

火星车放下保护直升机的防护罩，驶入选定的机场（一块10×10米的平地）；

从“毅力号”的肚子里（在火星车上找到个“停机位”可不容易）下降13厘米，安全落到火星表面；

在火星寒夜里自主保暖；

用太阳能电池自主充电；

最后，“灵巧号”将尝试起飞。如果一次试飞成功，“灵巧号”还会在30个火星日窗口内尝试额外4次飞行试验。

6、火星飞行的远大前景

如果成功，“灵巧号”演示的飞行技术将为未来火星探测任务纳入更先进的飞行器做铺垫。这些飞行器可以提供不同于高空轨道器和地面漫游车的全新视角，为机器人或人类提供高清图像，并能进入火星车难以触及的地形。