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80秒飞100米，NASA火星直升机完成第三次试飞，比地球测试速度更快

2021-04-27 13:05

来源：澎湃新闻·澎湃号·湃客

NASA正在测试“机智号”的飞行极限。

编译 | 熊大宝

编辑 | 李水青

智东西4月26日消息，4月25日，美国宇航局（NASA）的“机智号”（Ingenuity）直升机在美国东部时间凌晨1:31左右（北京时间13:31左右）进行了第三次火星飞行。

本次飞行持续80秒，以6.6英尺/秒（2米/秒）的最高速度上升16英尺（5米），横向飞行164英尺（50米）后返回原点下降，共计飞行100米。据NASA报告称，此次飞行速度和距离均已超过地球上的任何一次模拟飞行测试。

▲“机智号”第三次飞行视频

“机智号”是一台小型双螺旋桨无人机，仅重1.8千克，大小犹如纸巾盒一般，配备高通骁龙801处理器、VGA摄像机、激光高度计、斜率计等传感器导航，由两个1.2米碳纤维转子推进。2021年2月，“机智号”搭乘NASA火星探测车“毅力号”抵达火星，4月4日成功登陆火星表面。

▲火星探测车“毅力号”拍摄的“机智号”

美国宇航局的戴夫·拉弗（Dave Lavery）在一份声明中说道：“通过第三次飞行，我们正在展示“机智号”高空飞行的能力，这些能力能够增加未来火星探索的高度。”

▲毅力号左侧的导航相机看“机智号”第三次飞行

“机智号”的第三次试飞还测试了其处理黑白导航摄像头拍摄图像的能力。

黑白导航摄像头与“机智号”飞行器使用相同的供能资源，可以根据飞行算法跟踪地表特征，如果“机智号”飞得太快，飞行算法便无法有效跟踪。“机智号”项目经理米米昂（MiMi Aung）说道：“这是我们第一次看到相机长距离运行算法，这在实验室中是做不到的。”

▲“机智号”第三次飞行中导航摄像头拍摄的画面

测试图像处理能力十分重要。“机智号”直升机作为新型火星探索手段，可以提供从地面几米到几十米高度的或型地面详细图像，弥补轨道飞行器图像分辨率有限的不足。此外，“机智号”还能够不受地形限制充当侦察平台，与轨道飞行器配合，绘制地形图为其路径规划提供参考。

因此，良好的图片处理能力能够让“机智号”在火星探索任务中表现更佳。

在4月19日首次飞行中，“机智号”在离火星表面10英尺的地方升空39秒，完成自主爬升、悬停、平移、降落飞行。此前，NASA曾定“机智号”首飞时间为4约11日，但由于数据出错，后改为不早于4月14日。

▲“机智号”火星首飞

首飞的多次推迟，也表明了火星上直升机运行的难度系数值高。由于火星大气稀薄，密度只有地球大气的1%，重力大约是地球的三分之一，飞行器必须足够轻盈才能够飞得动。此外，NASA喷气推进实验室还需进行大量模拟练习和飞行检查，通过模拟火星大气条件、火星重力、直升机飞入火星时的物理和视觉环境等，来将“机智号”调试到最佳状态。

首飞成功则证实了直升机用作探索火星的工具是可行的。每次飞行的每一秒钟都可以提供丰富的火星飞行数据，以便于地球上进行的模拟测试进行比较。

在4月22日的第二次飞行中，“机智号”飞行了51.9秒，自主爬升至16英尺（5米）高，横向移动7英尺（2.1米），它还进行了三次转弯，总角度约为276度。