美國無人機(jī)在火星首飛成功,創(chuàng)造歷史,3米飛行高度懸停30秒
北京時間4月19日15時30分左右,美國“機(jī)智”號無人機(jī)在火星耶澤羅撞擊坑6秒內(nèi)爬升到3米的高度,并在空中盤旋了30秒,隨后緩慢下降直到無人機(jī)下部四個支架接觸到地面?!皺C(jī)智”號無人機(jī)成為了人類首架在其他行星上飛行的可控飛行器!
美國國家航空航天局(NASA)在社交網(wǎng)站上對此進(jìn)行了直播,其中“機(jī)智”號無人機(jī)工作組在緬甸裔負(fù)責(zé)人MiMi Aung帶領(lǐng)下,準(zhǔn)備約半小時后開始飛行,爬升約3米后降落。
“機(jī)智”號在飛行中拍攝的火星地面畫面,其中包括自己的影子
“機(jī)智”號無人機(jī)與地球的工作組間由于距離太遠(yuǎn),信息傳遞存在延遲。在無人機(jī)降落數(shù)分鐘后,負(fù)責(zé)人MiMi Aung宣布了此次飛行成功的消息。
飛行期間,“機(jī)智”號無人機(jī)機(jī)拍下了一張火星地表照片,包含自己的影子。一旁的“毅力”號火星車亦拍攝了其飛行的情況。
一旁的“毅力”號火星車亦拍攝“機(jī)智”號無人機(jī)飛行畫面
此前NASA曾計劃,“機(jī)智”號火星無人機(jī)于11日進(jìn)行首飛,按計劃將上升到距離火星地面約3米的高度上,完成懸停再降落返回地面,飛行預(yù)計在90秒內(nèi)結(jié)束。然而在測試中卻發(fā)現(xiàn)了“機(jī)智”號的旋翼系統(tǒng)存在問題,復(fù)又推遲到4月14日。
而4月14日,“機(jī)智”號的計算機(jī)軟件又出現(xiàn)故障,NASA又為其重新安裝飛行控制軟件,又推遲了首飛時間,好在這次首飛成功,成功完成任務(wù)。
下面是我國的天體物理學(xué)博士、科普作家孫正凡對這次首飛的直播,大家可以跟著專家的角度來了解一下這次首飛的意義:
機(jī)智號造價8500萬美元,由 NASA 噴氣推進(jìn)實驗室(JPL)著手設(shè)計,重量僅為 1.8 公斤,高 0.5 米,碳纖維螺旋槳直徑 1.2 米,以及共軸反轉(zhuǎn)雙旋翼,裝在探測器的腹部,主要用于拓展火星車的視野。
“機(jī)智”號無人機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)角速度可達(dá) 2400 轉(zhuǎn)每分鐘,水平移動的速度為 10 米每秒,爬升速度為 3 米每秒。相比之下,一架傳統(tǒng)直升機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)速僅為 450 到 500。
“機(jī)智”號無人機(jī)以太陽能為動力,NASA工程師在其上集成了鋰電池、照相機(jī)、微處理器和計算機(jī)軟件領(lǐng)域的最新進(jìn)展,并考慮了可能的極端氣候條件,比如其鋰電池就可以抵御夜間-90℃的低溫。
在導(dǎo)航傳感器上,“機(jī)智”號無人機(jī)使用手機(jī)級 IMU、激光測高儀以及向下的 VGA 攝像機(jī)進(jìn)行單眼特征跟蹤。導(dǎo)航時,無人機(jī)逐幀比較幾十個特征,以跟蹤相對位置找出方向和速度。這些都是通過位置估計來完成的,而不是記住特征或創(chuàng)建地圖。
機(jī)智號使用高通驍龍?zhí)幚砥?,Linux操作系統(tǒng),并使用太陽能電池板為鋰電池充電,因此在這次試飛成功后,“機(jī)智”號無人機(jī)將進(jìn)行4-5天的充電與整休,并會在未來30天內(nèi)進(jìn)行更遠(yuǎn)距離與更長時間的試飛,提升飛行的復(fù)雜度和難度。比如飛行高度提升至5米,飛行距離超過50米,甚至不再返回現(xiàn)在的起落場,而是降落在新的目標(biāo)點上。
至此,人類航天又完成了一個新的突破。
參考文獻(xiàn): [1]觀察者網(wǎng):美“機(jī)智”號無人直升機(jī)在火星成功首飛
[2]掌聞視訊:無人機(jī)在火星首飛成功:飛行不到1分鐘,上升3米左右! [3]看看新聞Knews:“機(jī)智”號火星無人機(jī)首飛實拍畫面 [4]航空知識:直升機(jī)在火星首飛!人類航天又一突破! [5]機(jī)器之心:27億美元的美國火星車成功登陸火星!還帶了一架1%大氣密度也能飛的無人機(jī)
[6]企鵝號NASA探索:NASA火星直升機(jī)是如何登陸火星的
[7]天文在線:最后一分鐘:美國宇航局推遲了機(jī)智號火星直升機(jī)的首次飛行
[8]新浪探索:沒有炸機(jī)!美無人機(jī)在火星首飛成功創(chuàng)造歷史 3米飛行高度懸停30秒
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