美国宇航局(NASA)喷气推进实验室(JPL)近期在火星直升机技术领域取得重大突破。科研团队在25英尺太空模拟器中完成了137次旋翼测试,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),较现役“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。
火星大气密度仅为地球的1%,稀薄环境导致传统直升机难以产生足够升力。为解决这一难题,NASA工程师通过提高旋翼转速并增强模拟逆风强度,在模拟火星大气环境(注入二氧化碳并抽真空至接近火星压力水平)的测试舱内,成功实现旋翼超音速运转。地球海平面音速约为1223千米/小时,而火星因大气寒冷且富含二氧化碳,音速降至约869千米/小时,这为旋翼突破音障创造了条件。
即将开展的SkyFall任务将部署3架改进型火星直升机及1架备用机,计划最早于2028年搭乘Space Reactor-1“Freedom”任务飞船前往火星。该任务预算达21亿美元(约合人民币141.47亿元),主要验证深空核电推进技术——NASA将改造已取消的Gateway月球空间站核心舱作为试验平台,但此预算不包含直升机任务成本。
新一代直升机延续“机智号”技术路线,但重量从1.8公斤增至约2.5公斤,并配备相机、大气传感器和探地雷达,用于探测火星浅层地下冰资源。与“机智号”依赖“毅力号”火星车运输不同,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。尽管技术升级显著,受限于尺寸,其仍无法搭载火星车级仪器或机械臂等设备。
现役“机智号”原计划执行5次测试飞行,最终在2024年初坠毁前完成72次飞行,为后续技术迭代积累了宝贵数据。SkyFall任务将在此基础上进一步优化设计,但科研团队明确表示,新一代直升机仍不具备直接搜寻生命迹象的能力,其核心目标仍聚焦于地质探测与资源勘查。











