我能肉眼看到火星吗?

发布网友 发布时间：2022-04-23 07:36

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热心网友 时间：2022-06-17 18:53

美国国家航空航天局设计制造的名为“火星2020”的火星车，于2020年前往火星，对火星上的环境和地质过程进行更深入的探测，探索火星上现在或曾经有生命存在的可能性。

资料图“现场”火星新华社/美联登陆

火星2020还有一个任务

携带被称为火星探测直升机的飞机，试验使火星飞行的实际效果，今后将进行使用飞机在其他行星进行探测的先驱技术验证。 上个月，这架火星直升机刚在NASA喷气动力研究所完成了地球上的模拟飞行测试，为对火星的实战做好了准备。

飞机探测的优势是独特的

目前，行星探测手段主要有环行探测、原位探测和环行探测三种。

环绕探测主要是在火星和金星等其他行星周围轨道上运行的航天器通过遥感探测的手段实现的。

遥感一般是利用各种科学探测器在宇宙中给行星拍“照片”，这些“照片”不仅包括行星表面的图像信息，还包括光谱和海拔等更丰富的信息，包括行星表面的大气、矿物成分和地形起伏等

原位探测利用着陆在行星表面的探测器，探测探测器所在的岩石、大气或生物信息。

巡视探测也在行星表面进行，但由于是在像火星车那样可以移动的巡视器进行，因此探测范围比原位探测更大。

对火星探测来说，环绕探测可以得到关于火星的更全面的信息，但原位和巡视探测可以给我们得到更详细的信息。 在这些探测手段的协助下，科学家们对火星有一定的了解。 但是，实施环绕探测的探测器离火星表面的距离通常在数百公里以上，因此特别不容易清楚地观察火星表面的细节。

另外，卫星在某一地点观测一次后，受到运行轨道的*，到再次观测该地点需要很长时间，很难连续观测到变化快的现象。 虽然原位检测和巡视检测的精度很高，但是原位检测只能在着陆点展开，火星车等巡视器的行驶范围也相当有限。

以前几天刚完成工作的“机会”火星车为例，14年工作过程*计只移动了45公里，与火星2万公里以上的周长相比微不足道。

为了在连续探测时间、探测范围和探测精度三个要素之间取得更好的平衡，科学家们产生了使用固定翼飞机和直升机等在大气中飞行的飞机探测火星的想法。 飞机的飞行高度很低，因此只需搭载重量较少的探测载荷就可以进行高精度的遥感。

另外，飞机在空中的移动速度比巡视器快得多，可以在短时间内完成一个区域的全面探测，在短时间内再次访问发生重要现象的区域，进行连续监视。 飞机探测受地形影响较小，到达巡视器无法到达的区域，可以着陆在那里进行原位探测，因此探测任务的计划相当灵活。

最后，飞机还起到了“侦察兵”的作用，可以先行探测巡视器前方的地形和可能发生的现象，为科学家们决定巡视器接下来向哪个方向移动提供重要的数据。

“火星探测直升机”将首次尝试牛刀。

“火星探测直升机”是使用飞机进行行星探测的第一次尝试，由美国国家航空航天局下属的喷气动力研究所开发设计。 这是一架重量只有1.8公斤的小型飞机，顶部旋翼的直径只有1.2米，与我们一般概念在地球上飞行的直升机相比，头相当小。

采用同轴式双转子设计，可抵消两个转子旋转产生的力矩，因此无需像地球上的直升机那样安装尾翼。 火星的固有磁场很弱，不存在规则的南北方向磁场，所以火星直升机在飞行中不能像地球上一样使用磁场指示自己的方向。

另外，火星附近现在没有配备GPS这样的卫星导航网络。 为了在这种情况下飞机也能自主导航，喷气动力研究所的科学家们设计了利用太阳的位置和陀螺信号进行导航的方案。

另外，搭载在火星直升机上的高分辨率相机通过拍摄火星的表面图像，也有助于选定合适的飞行路线和着陆地点。

直升机可以高空飞行，依靠旋翼在旋转中与空气相互作用产生的升力。

火星大气的密度相当于地球大气的1%，主要成分是二氧化碳。

火星表面的大气密度与地球上上空3万米的大气密度几乎相等。

因此，在火星上飞行的飞机和火星的大气相互作用的情况下，与地球上的飞机大不相同。

为了更真实地模拟火星环境，科学家们为火星直升机开发了特别的模拟装置。 进行测试时，该装置首先排出内部的空气，使其接近真空。

然后注入与火星大气成分相同的气体，使装置内部的气体密度和气压与火星表面大致相同。 同时，火星的重力加速度只有3。

7 .远低于地球9

8 .所以，同样质量的物体在火星上受到的重力比地球上小得多。

为了模拟地球上火星受到的重力，该装置用连接在直升机上部的自动吊绳施加拉力，抵消重力作用的一部分。

根据计划，火星直升机的飞行将在“火星2020”探测器着陆火星后的第60~90天(1个火星日的平均长度约为24小时37分钟)展开。 第一次飞行上升到地面3米的位置，悬停时间也不过30秒，与莱特兄弟在人类地球上的第一次航空飞行非常相似。

但在随后的30天里，火星直升机还将飞行4次。 每次飞行距离和持续时间都会增加，最终实现数百米距离的飞行和90秒的悬停。 为了确保安全，飞行测试在离“火星2020”火星车100米的范围内进行，避免意外坠落伤害火星车。

火星直升机不会在离火星车一公里的地方活动，以保持与火星车的通信。

各种各样的行星和卫星探测飞机

如果火星直升机的飞行测试一切正常，将对飞机在行星探测中的使用产生巨大的推动。 现在，除了设计制造完成的火星直升机外，科学家们还提出了很多使用飞机进行行星探测的方案。

NASA所属的兰利研究中心提倡的“地区环境调查飞机”是探测火星大气和磁场的飞机。 与火星直升机不同，这架飞机是固定机翼的飞机，外观和固定地球上机翼的飞机有点相似。

固定翼飞机需要通过发动机输出的推力提高速度，使飞机的机翼产生足够的升力。 这架飞机计划采用火箭发动机，而不是地球上飞机常用的喷气发动机和螺旋桨发动机，每飞行持续1小时左右。

从地球发射时，它会折叠在有热防护罩的壳里，到达火星进入火星大气层后，它会在适当的高度将自己从防护罩中展开，进入飞行状态。 但是，这个方案现在只是技术储备方案。

美国约翰霍普金斯应用物理实验室提出的“蜻蜓”项目，将探测目标固定在土星卫星“泰坦”上。

根据现有的勘探数据，“泰坦”含有许多成分复杂的含碳化合物。

“泰坦”表面也富含水冰，内部可能有液态水形成的海洋，是孕育生命的理想场所。

对“泰坦”进行各种生命迹象的探测，很有可能有惊人的发现。

“蜻蜓”和火星直升机一样，是可以垂直起飞、着陆的航空探测器，产生升力的装置是4组小型同轴双旋翼，外观接近我们常见的航空照片无人机。

因为可以垂直着陆、飞行，所以这个探测器可以在不同地形特征的探测点进行碳水化合物成分的探测工作，帮助科学家们发现这个卫星上可能存在的生命。

这台探测器的飞行高度可达4公里，飞行速度可达36公里/小时。 现在，“蜻蜓”正在计划的事前讨论阶段，NASA将于今年7月决定是否“转正”，成为进入实施阶段的科学探测任务。

作为地球的另一个近邻，金星也是行星探测的热点目标。 美国航空航天工业巨头诺斯罗普格鲁曼提出的“金星大气机动平台”为探测金星上生命迹象提供了新的方式。

这是一架充气三角翼飞机，探测作业时可以以110公里/小时的速度飞行。 这时，飞机升力的90%来自翼面的空气力学效应，10%来自膨胀后产生的浮力。

夜间停止正常动作，关闭发动机，慢慢下降到离金星表面50公里的地方。 在那里，翼面不提供多馀的升力，受到支撑浮在空中的浮力。

现在格鲁曼公司与俄罗斯航天部门和美国国家航空航天局同时接触。

热心网友 时间：2022-06-17 18:54

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