美国宇航局(NASA)喷气推进实验室(JPL)在火星直升机技术领域取得重要突破。科研团队通过137次旋翼测试,成功让下一代火星直升机旋翼桨尖速度达到1.08马赫(约869千米/小时),较现有“机智号”直升机升力提升30%。这一成果为未来火星探测任务提供了关键技术支撑。
测试在JPL的25英尺太空模拟器内完成。工程师通过抽空舱内空气并注入二氧化碳,模拟出火星大气环境——其压力仅为地球海平面的0.6%,且大气密度不足地球的1%。在这种极端条件下,旋翼叶片需以接近音速的转速切割稀薄气体分子才能产生足够升力。火星音速因大气成分和温度差异(约-63℃)显著低于地球,约为869千米/小时,而地球海平面音速可达1223千米/小时。
此次测试属于“SkyFall”任务的前期验证。该计划拟于2028年发射3架火星直升机及1架备用机,搭载于预算21亿美元(约合人民币141.47亿元)的Space Reactor-1“Freedom”任务中。这项深空核电推进验证任务的核心目标是将原Gateway月球空间站核心舱改造为试验平台,但直升机任务成本未包含在此预算内。
新一代直升机延续了“机智号”的技术路线,但重量从1.8公斤增至2.5公斤。其科学载荷包括高分辨率相机、大气传感器和探地雷达,将重点探测火星浅层地下冰分布。不同于“机智号”依赖“毅力号”火星车运输,SkyFall直升机将直接从“Freedom”飞船分离,通过隔热罩进入火星大气层后自主着陆。
尽管“机智号”在2024年初坠毁前完成了72次飞行(远超原计划的5次),但SkyFall受限于体积无法携带火星车级科学仪器,也不具备机械臂或钻探设备。JPL工程师表示,新机型将专注于填补火星表面与轨道探测之间的观测空白,为未来载人任务提供地质和水资源数据支持。目前团队正持续优化旋翼材料与动力系统,以应对火星昼夜温差超过100℃的极端环境。











