〔編譯陳成良/綜合報導〕 2021 年,美國航太總署(NASA)的「機智號」(Ingenuity)火星直升機成為首架在另一個星球上飛行的航空器。如今,NASA 於 2024 年 12 月 31 日發布了一款名為「火星直升機號」(Mars Chopper)的新型直升機概念圖,其設計靈感正是源自「機智號」的成功經驗,未來將肩負更進階的火星探測任務。
科學新聞網站《Science Alert》報導,報導,「機智號」是一架小型無人直升機,於 2020 年隨「毅力號」(Perseverance)火星探測車抵達火星,旨在驗證在火星稀薄大氣層中進行動力飛行的可行性。2021 年 4 月 19 日,「機智號」完成首次飛行,在離地約 3 公尺的高度盤旋後安全著陸,協助探勘具科學研究潛力的區域。去年 1 月,「機智號」在第 72 次著陸時摔斷旋翼葉片,正式結束任務。NASA 最近調查結論表明原因出在「機智號」飛行導航系統錯誤。
火星大氣層密度不到地球的百分之一,任何飛行器的旋翼都必須更賣力地運轉,才能產生足夠升力。此外,火星地表沙塵頻繁被揚起,可能損壞精密儀器。因此,火星飛行器須針對特殊環境精心設計,並具備自我保護能力。例如,1976 年維京一號探測器(Viking 1 orbiter)拍攝的照片,即顯示火星大氣與地表塵埃。
基於「機智號」的成功經驗,NASA 開發了新一代的「火星直升機號」。「火星直升機號」與僅負責驗證飛行技術的「機智號」不同,其具備更大的酬載能力,可攜帶影像拍攝和樣本分析等科學儀器,進行樣本分析和地形測繪等任務,甚至為未來人類登陸火星提供支援。
NASA 釋出的概念圖顯示,「火星直升機號」外型與無人機相似,大小約為一台休旅車(SUV),配備六組旋翼,共 36 片槳葉。雖然每片槳葉尺寸皆小於「機智號」,但整體升力更強。其酬載能力達 5 公斤,飛行距離可達 3 公里。這項設計是由位於南加州的噴射推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory,JPL)和艾姆斯研究中心(Ames Research Center)共同研發。
「火星直升機號」的問世,將為火星及其他具備固體表面與大氣層的外星世界帶來探索方式的巨大變革。「機智號」驗證了技術可行性,而「火星直升機號」將大幅提升空中偵察能力,進而提高地面探勘的效率與價值,特別是針對那些探測車難以到達的區域。