北京时间4月19日15时30分左右，“机智”号在火星耶泽罗撞击坑6秒内爬升到3米的高度，并在空中盘旋了30秒，随后缓慢下降直到无人机下部四个支架接触到地面。“机智”号成为了人类首架在其他行星上飞行的可控飞行器！ 6park.com
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两个月前，“毅力”号着火
北京时间2021年2月19日凌晨4点55分，美国火星探测器“毅力”号成功登陆火星，并迅速传回火星照。至此，美国“2020火星计划”耗资27亿元的“毅力”号成为了美国继“旅居者”号、“勇气”号、“机遇”号、“好奇”号后，第五个成功降落火星的火星车，也是2020窗口期——中国“天问”一号、阿联酋“希望”号、美国“毅力”号三国集中探火行动中，率先到达火星的探测器。
“毅力”号除了自己本身在火星的工作任务：在火星表面钻取并保存样本；研究火星的地质及气候特征；确定火星是否存在过生命；寻找可居住性，为人类未来的载人登火做准备以外，也做出了一个全球首次，也就是我们今天要说的主题：携带了人类第一架火星无人直升机“机智”号。


人类首架火星无人机的首飞，有多难？
NASA“机智号”火星直升机。摄于2021年4月5日，即任务的第45个火星日。 6park.com
此次“机智”号直升机首飞的意义重大，外媒认为甚至不亚于莱特兄弟首次在地球上试飞人造飞行器，将为人类探索宇宙的方式带来新“利器”。
此次首飞的难点在于火星上的空气非常稀薄，其密度不到地球大气压力的百分之一，这已接近真空环境。这意味火星直升机旋翼桨叶的旋转速度，必须比在地球上的直升机要快得多。为此，重1.8公斤的“机智”号采用了直径1.2米的碳纤维螺旋桨和共轴反转双旋翼设计，每分钟超过2400转，接近0.7马赫，水平移动速度10米/秒，爬升速度3米/秒，有足够升力能够对火星车着陆区域附近进行空中侦察。NASA称，这种“前所未有”的直升机操作非常危险，但表示它可以获得关于火星条件的宝贵数据。 6park.com
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另一个难点在于充电问题。“机智”号之所以有如此快的转速都要归功于其头顶的太阳能电池板，这块电池板可为“机智”号的锂电池充电。然而，火星上的温度低，阳光照射又不足，寒冷的火星夜晚对“机智”号的零部件也是一个巨大挑战。 6park.com
“机智”号火星起飞模拟图 6park.com
因此，“机智”号的首飞成功完成了几个人类探索太空的里程碑：人类首次火星无人机并安全着陆火星表面；其次，能够在火星寒冷的夜晚实现温度的自主调整并自行利用头上的太阳能电池板充电；第三，通过火星车上的直升机基地与直升机自动完成信息的相互传输。


“机智”号首飞曾多次被推迟
美国为此次首飞的成功做了多少准备，也可以从推迟了多少次看出来。“机智”号原计划于2021年4月11日在火星上进行首飞，“毅力”号探测器几个镜头本来都准备好迎接这历史性时刻了，然而在测试中却发现了“机智”号的旋翼系统存在问题，复又推迟到4月14日。而4月14日，“机智”号的计算机软件又出现故障，NASA又为其重新安装飞行控制软件，又推迟了首飞时间，好在今天首飞成功，成功完成任务。 6park.com
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至此，人类航天又完成了一个突破，祝贺“机智”号的同时，也期待着中国“天问”一号的着火顺利！


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