NASA火星直升机终于结束马拉松任务

NASA 的 Ingenuity 直升机最初设计是在 30 天内仅飞行 5 次，但它持续了近三年的时间，在火星表面翱翔并记录了 72 次飞行，然后在着陆时损坏了一个或多个旋翼，迫使飞行控制人员结束了这场马拉松任务。

正如莱特兄弟“打开了地球上的天空……我们都坚信，独创号也为火星做了同样的事情，我们为我们小小的、坚韧的开拓者感到无比自豪”，美国宇航局独创号项目经理泰迪·察内托斯 (Teddy Tzanetos)加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室周四表示。

“虽然‘聪明号’不会再次飞行，但新一代火星直升机正在设计中，我们对火星天空的未来感到兴奋。”

Ingenuity 的重量仅为 4 磅，在喷气推进实验室制造，并安装在 NASA 毅力号火星车的腹部，运往火星，火星车于 2021 年 2 月 18 日登陆这颗红色星球。为了降低成本，这架太阳能直升机大部分采用现成组件构建。

火星车降落在 Jezero 陨石坑地面后不久，直升机就被降落到地面，并于 2021 年 4 月 19 日升空，进行了计划中的五次试飞中的第一次，以展示在稀薄的火星大气层中飞行的可行性。

JPL 主任 Laurie Leshin 表示，在地球上，直升机通常无法产生足够的升力来飞到 25,000 英尺以上的高度。她说，火星上的大气层高度大致相当于地球上 80,000 至 90,000 英尺的高度。

Leshin 引用了一句半开玩笑的工程格言，称 Ingenuity 经历了“一个大胆想法的三个阶段”。

“首先，它受到嘲笑。其次，它遭到强烈反对。第三，它被认为是不言而喻的，”她说。“在这种情况下，大胆的想法是我们可以在火星上驾驶直升机……没有人认为这是可能的。”

任务要求仅进行五次飞行，但工程师们希望小型无人机能够超出预期，而它也确实做到了。第七次飞行后，美国宇航局开始将其用作“毅力”号的侦察机，向前飞行并向喷气推进实验室的任务规划人员转发即将到来的航线的图像。

就这样，几周、几个月，最后近三年，“聪明号”坚持不懈地在杰泽罗陨石坑的地面上空反复飞行，“毅力号”在那里寻找过去宜居的迹象，并储存岩石和土壤样本，以便最终返回地球。

但在 1 月 18 日，独创号在第 71 次飞行结束后紧急着陆后不久，管制员发出命令进行短距离垂直飞行，以帮助确定其在相对无特征地形中的精确位置。

这种地表地标很少的地形可能会迷惑 Ingenuity 的飞行计算机，促使其快速结束 71 次航班，然后等待来自地球的指令。

无论如何，直升机按照计划在 72 号航班上起飞，到达 40 英尺的高度。它悬停了 4.5 秒，然后开始下降。

但在 3 英尺左右的高度，Ingenuity 与飞行控制器失去了联系。第二天，通讯恢复了，几天后到达地球的图像显示，至少有一个高速旋翼受损，可能是由于失衡着陆造成的。

直升机旋翼的外部 25% 到 35% 产生大部分升力，叶片必须高精度平衡以避免灾难性振动。一张显示一个转子阴影的照片显示，其尖端已被撕裂，可能是由于与火星表面的撞击而被撕裂。

“因为我们认为我们已经失去了其中一个叶片的 25% 左右，这意味着我们刚刚失去了很大一部分推力，”察内托斯告诉记者。即使叶片在受到损坏的情况下仍能保持完美平衡，Ingenuity 精确控制横摇和俯仰的能力也会受到影响。

“所以所有这些让我们相信我们将无法再飞行，”查内托斯说。

自从“聪明号”被投放到这颗红色星球的表面以来，星期四晚上标志着火星日（或称太阳日）稍微延长了 1000 个。工程师保持无线电联系，并可能尝试短暂旋转叶片以更好地观察转子。但最终，随着毅力号继续探索，距离越来越远，联系将会丢失。