科学探索|“机智号”火星直升机能不能撑过第一个火星冬天？( 二 ) “机智号”火星直升机能不能

由于“机智号”直升机停止正常的飞行活动，任务团队主要精力将放在传输飞行性能日志和最近8次飞行拍摄的高清图像等数据，并对直升机进行软件升级。根据火星气候模型， NASA预计今年秋季太阳能采集量会有所回升，允许直升机恢复正常活动。到9月或10月，如果“机智号”能够重新获得夜间加热系统的能力，就可以恢复正常飞行，为“毅力号”火星车寻找可以存放岩石和土壤样本的地方，并探索杰洛陨石坑内的一个河流三角洲。
由于从地球发出的无线电信号抵达火星需要5到20分钟的时间， “机智号”必须使用完全自动化的飞控系统，也没有普通直升机和一些NASA航天器所使用的激光雷达等传感器。但向下摄像头可以帮助“机智号”确定自身位置、速度和高度。
任务团队可以在冬季停机期间进行系统升级。莱弗里表示：“如果’机智号’撑过火星冬季后能够在今年晚些时候继续运行，团队目前正在考虑几项飞行系统升级，以增加系统健壮性并提高直升机的导航能力。”
莱弗里表示， NASA将在已知区域测试自动避险系统。“机智号”的前几次飞行条件相对平稳，但随着直升机将在有更多可能障碍的地区着陆，自动避险系统的作用正在增加。莱弗里说，这些系统最初是与“机智号”的飞控系统一起开发的，但2020年升空时并没有安装。
上个月，开发“机智号”飞控系统的研究人员公布了自动避险系统的进展，其可以在紧急情况下预测未知地区的最佳降落地点。这种紧急着陆系统将在未来的NASA任务中发挥作用，比如于2027年将四轴飞行器送往土卫六的“蜻蜓号”任务。
与“机智号”一样，将于2035年抵达土卫六的“蜻蜓号”无人机会在距离地球几百万公里的地方独自飞行。但“机智号”是搭乘“毅力号”火星车抵达火星，相比之下，核动力的“蜻蜓号”无人机会于抵达土卫六一个多小时后起飞，在半空中抛掉降落伞和着陆外壳，开始为期两年的寻找生命任务。
研究人员借“机智号”获得的经验也可能有助于未来火星任务。NASA艾姆斯研究中心（Ames Research Center）和喷气推进实验室在“机智号”抵达火星的两年前就开始了第二代直升机的研究工作。莱弗里将“机智号”类比于首个登陆火星的“旅居者号”火星车。“旅居者号”火星车于1997年登陆火星，自此之后，几乎每一次火星表面探测任务都搭载火星车。莱弗里说：“我们希望’机智号’也能起到类似作用，让直升机成为任务的标准组成部分。”
NASA的ROAMX项目正设计用于下一代直升机的改进方案，比如对旋翼叶片进行改进，减少阻力，并能够携带重约1公斤的科学载荷飞行约6公里。去年， NASA首席研究员海利·卡明斯（Haley Cummings）在一份关于未来火星飞行的报告中说， ROAMX项目对旋翼叶片的改进将用于火星科学直升机，这架30公斤重的六旋翼直升机能够在失去一个旋翼的情况下继续飞行。
火星试验飞行器的研制已经进行了20多年，有形状像灯罩的直升机、成群的小型无人机，还有用气象气球发射的滑翔机，以及可以在不同飞行方式之间切换的倾斜旋翼机。未来火星直升机可能会用于探索火星车无法到达的区域，最终为宇航员运送工具和物资。