20210419 NASA 獨創號火星直升機歷史性首飛成功

2021/04/19 128 0 天文探索 , 太陽系 , 探索任務 , 火星 ,

NASA 的獨創號(Ingenuity)火星直升機成為歷史上第一架在另一個星球上進行動力控制飛行的飛機。噴氣推進實驗室位於美國南加州的獨創號團隊在美國東部時間 2021 年 4 月 19 日上午 6 點 46 分(台灣時間下午 6 點 26 分)透過 NASA 的毅力號(Perseverance)火星車接收到直升機的數據後,確認飛行成功。


▲ 獨創號首次起飛成功,左上為火星首張無人機空拍影像、右下為獨創號於火星地面的影像、右上為獨創號懸停於空中的影像。(影像來源:NASA)

這架以太陽能為動力的直升機在美國東部時間凌晨 3 點 34 分(台灣時間下午 3 點 34 分)[當地平均太陽時間(火星時間)12 點 33 分]首次升空,這是獨創號團隊確認的最佳能量和飛行條件。高度計數據顯示,獨創號爬升到規定的最大高度 10 英尺(3 公尺),並保持穩定懸停 30 秒,然後才下降。在記錄了總共 39.1 秒的飛行時間後,它又在火星表面著陸。關於此次測試的更多細節,預計將在即將到來的下行鏈路中揭開。

獨創號最初的飛行示範是自動的,由運行 JPL 團隊開發的演算法的機載引導、導航和控制系統駕駛。由於數據必須利用軌道衛星和 NASA 的深空網路在數億英里的範圍內向紅色星球發送和返回,所以獨創號不能用操縱杆飛行,而且它的飛行無法從地球上即時觀測。

NASA 科學任務局的副局長托馬斯·祖布臣(Thomas Zurbuchen)說:「現在,在萊特兄弟成功在我們的星球上進行首次飛行的 117 年後,美國太空總署的獨創號成功地在另一個世界上進行了這一驚人的壯舉。」、「雖然這兩個航空史上的標誌性時刻可能被時間和 1.73 億英里的空間分開,但現在它們將永遠聯繫在一起。作為對兩位來自代頓的創新型自行車製造商的致敬,這個其他世界上眾多機場中的第一個機場現在將被稱為萊特兄弟機場,以表彰繼續推動探索的獨創性和創新。」

作為 NASA 的技術示範項目之一,高 19.3 英寸(49 公分)的獨創號火星直升機在其紙巾盒大小的機身內沒有任何科學儀器。相反地,這架重達 4 磅(1.8 公斤)的旋翼機是為了示範未來對紅色星球的探索是否可以包含空中視角。

這次首飛充滿了未知數。火星的重力明顯較低,是地球的三分之一,且大氣層極薄,與我們的地球相比,表面的壓力只有 1%。這意味著獨創號的兩個 4 英尺(1.2 公尺)寬的旋翼可以與之相互作用以實現飛行的空氣分子相對較少。直升機包含獨特的部件,以及現成的商業部件,這當中許多來自智慧型手機行業,這些部件與此次任務首次在深空進行了測試。

在獨創號歷史性的首次飛行期間,毅力號停在約 211 英尺(64.3 公尺)遠的 Van Zyl Overlook,它不僅充當了直升機和地球之間的通訊中繼器,還用它的相機記錄了飛行操作。毅力號的 Mastcam-Z 和 Navcam 相機拍攝的影像將為直升機的飛行提供更多數據。

今年 2 月 18 日毅力號著陸,其腹部連接著獨創號。4 月 3 日獨創號被部署到 Jezero 隕石坑的表面。


「NASA's Perseverance Mars Rover」Twitter 官方帳號 PO 出的獨創號起飛 GIF 動圖

▲ 影片欣賞《First Video of NASA’s Ingenuity Mars Helicopter in Flight, Includes Takeoff and Landing (High-Res)》

✎ 參考資料 · References

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