人類首架火星無人機試飛成功,「機場」用「萊特兄弟」命名

人類首架火星無人機試飛成功,「機場」用「萊特兄弟」命名

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高度3公尺、懸停30秒,小小的火星飛行器創造了人類太空探索的新里程碑,人類的航空也延續到了外太空。不僅如此,火星上的「萊特兄弟」一刻,也讓這個星球有了第一個被正式命名的「機場」。

火星首飛,萊特兄弟依然「在場」

台北時間4月19日下午3點30分,與「毅力號」火星車一一起登陸錄的「獨創號」無人機,完成了第一次試飛任務:

人類首架火星無人機試飛成功,「機場」用「萊特兄弟」命名

起飛階段,「獨創號」螺旋槳在12秒內把轉速從0升到2400轉/秒,為1.8公斤重的機體提供足夠的升力。

升空後,無人機在約3公尺高的火星大氣中,懸停了約30秒,並沒有在水平方向上移動:

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之後,「獨創號」穩穩的落在了地上,第一次的飛行任務,就是這麼「平淡」:

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升空的獨創號,還透過機腹內建的照相機,拍攝了一張火星地表照片,其中能清楚看到無人機在地面的陰影。

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雖然只是簡單的起和落,但獨創號首飛的意義重大。哪怕僅僅是穩定地在火星上空懸停幾十秒,這也將是人類深空探索史上的里程碑。日後,飛行器將成為地外天體探索的一個重要手段,畢竟,火星車由於地形限制,不能去的地方太多了。

未來30個火星日內,獨創號最多可能進行4次飛行,由簡至難,逐漸實現姿態控制、移動、拍照等等動作。當然,這一切都要是在火星稀薄大氣和極低溫度等嚴苛條件下完成。

目前,NASA專門為無人機設置了一塊起降區,命名為萊特兄弟機場,來紀念這個火星上的「首飛時刻」。

圖片來源:HIRISE

出發時,NASA專門從當年萊特兄弟首次試飛的原型機上剪下一塊郵票大小的機翼蒙皮,由獨創號帶往火星。

人類首架火星無人機試飛成功,「機場」用「萊特兄弟」命名

人類在地球上首次成功試飛的飛行器,如今它的一部分又出現在火星首飛現場,令人感慨萬分。

為了在火星起飛,人類有多努力

而這個真實的火星現場實景拍攝是由NASA火星車「毅力號」,「手持」攝影機所拍攝的。為了保證無人機試飛任務,毅力號火星車甚至專門空出檔期,作為無人機補給和觀測站,直到全部試飛完成。之後,火星車才會正式開啟自己的探測任務。

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可以說,這一路,毅力號都是獨創號無人機的盡職「奶媽」。

首先是去火星,獨創號被連接在火星車腹部,外部還罩了一個保護層。

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著陸一個月後,毅力號火星車拋下無人機保護罩,驅車前往獨創號的起落場。

火星車拍攝實景畫面

解鎖無人機與火星車之間的綁定裝置著陸後的第36個火星日,無人機與火星車之間的綁定裝置開始進行解鎖。 ▲ 首先是通過自旋擺動,解放半邊機身,展開其中兩條腿(第37個火星日完成)。 ▲ 然後繼續旋轉直至機身完全垂直(第38個火星日完成) ▲ 接著展開剩下兩隻腿(第39個火星日完成)展開全部四條腿之後,無人機處於距火星表面13公分的懸空狀態,「頭頂」和毅力號火星車的「腹部」依然保持連接,由毅力號透過太陽能板為獨創號的6塊鋰電池充滿電。

來到第43個火星日,無人機頂部和火星車「腹部」的連接切斷,火星車迅速開走,讓無人機利用頭頂的太陽能電池板充電。

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獨創號原計劃於台北時間4月12日上午10:54首飛,但這個計劃時間因為各種原因而推遲。

4月8日,獨創號順利完成了50轉/分鐘的旋翼慢速旋轉測試,但4月9日,獨創號的旋翼高速旋轉測試出現問題,於是首飛被延期到了4月14日之後。

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NASA表示需要升級無人機的飛行程式。

由於火星與地球之間存在十幾分鐘至半小時左右通訊延遲,所以地球根本不可能對無人機進行即時操控,一旦任務開始,機器只能靠預先裝好的程序行動。所以,NASA程式設計師大概是熬夜加班,才把最新程式碼傳到火星上。

對了,控制獨創號的飛行軟體框架FPrime,是一個開源Linux系統,這也是人類首次把Linux送上火星。

未來30個火星日內,最多還有4次試飛任務,獨創號將視情況決定是否在不同地點著陸。

人類首架火星無人機試飛成功,「機場」用「萊特兄弟」命名

這次獨創號沒有攜帶任何科學儀器,它的核心目標是驗證無人機在一顆遙遠星球上保溫、充電、自主飛行、拍照等諸多技術。全部任務完成後,獨創號不再返回火星車,它將留在最後降落點,永遠成為火星探索的紀念和見證。

 

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