2021年4月19日，一架名为"机智号（Ingenuity）"的小型实验直升机从火星表面升起。新浪科技讯 北京时间2月17日消息，据国外媒体报道，如果你能在火星上空操控无人机，那么将比火星表面行驶的火星车能更快速、更广泛地执行勘测任务，但设计一架火星无人机存在着巨大挑战。
2021年4月19日，一架名为"机智号（Ingenuity）"的小型实验直升机从火星表面升起，这架自主飞行器的转子在稀薄的火星大气中快速旋转，从而产生足够升力，使它飞行达到5米高度，在空中盘旋之后安全着陆，实现了人类在另一颗星球上首次操控飞行器。
像"机智号"直升机（图右）提供了一种不同于"好奇号"火星车（图左）不同的运行方法，来绘制外星世界地图。预计到本世纪30年代，一架小型汽车大小的旋翼飞机——"蜻蜓号"，将着陆在土星最大卫星——土卫六，并开始人类对土卫六的首次探索任务，仅需1个小时，"蜻蜓号"的飞行范围就超越登陆地外星球任何表面探测车的行驶距离。这架类似无人机的多转子飞行器将飞越土卫六表面，在飞行抵达下一个目的地之前，将在土卫六表面着陆一天时间（相当于16个地球日）进行相关实验。
但对于地外人造飞行器而言，最大的挑战是极其炎热的金星，或许也存在着巨大的机遇。金星拥有极高温度、压力和酸性大气层，但没有任何着陆器能够在破裂的板岩状金星表面停留超过127分钟。
像"蜻蜓号"这样的旋翼飞机可以由小型核反应堆提供动力。这些困难并未阻止科学家，目前他们计划向金星发射两架飞行器，一架是太阳能动力滑翔机，能够在金星较温和的上层大气无限期地飞行；另一架是类似飞行翼设计的飞行器，可以在接近金星表面的恶劣环境中飞行。
美国加州行星科学研究所高级科学家埃尔达·诺·多布雷亚（Eldar Noe Dobrea）博士说："开发设计能着陆金星表面的飞行器技术难度很大，唯一的选择就是在大气层中飞行。"
"蜻蜓号"旋翼飞机能在土卫六自动绘制地图。特迪·扎内托斯（Teddy Tzanetos）是航空飞行小组的机器人技术专家，也是"机智号"火星直升机研究小组负责人，他正在研究新一代火星直升机设计。他说："我们知道莱特兄弟设计的飞机完成首次飞行为人类所做的贡献，我认为在其他行星遵循类似的设计模式将具有重大意义。"
约翰·霍普金斯应用物理实验室首席研究员伊丽莎白·兹比·特特尔说："我从未想过这样的类比，但'蜻蜓号'是'机智号'首次飞行后的下一个版本，未来它会成为首个将全部科研有效载荷实现空中运输的飞行器。"
像早期极地飞行器一样，美国宇航局工程师们意识到飞行器将对探索地外星球带来革命性变化，例如：类似"海盗号"和"好奇"号火星登陆车、"卡西尼号"轨道探测器这样的标志性探测器，它们对探索宜居星球大气层具有积极贡献，但未来的飞行器也可能有其他的选择，机器人、可操控飞艇、直升机、无人机，甚至充气螺旋桨飞机等，它们可以快速收集有关行星表面大片区域的大量数据，避免危险地形，收集从探测车或者轨道上无法获得的近距离图像，并从不同的角度观察任务目标。
像这样的飞行器也可以对探测车无法抵达的区域进行勘测，例如：山脉、山峰，甚至是生命无法存活的金星表面。
美国宇航局工程师面临的问题是，每颗星球的环境对飞机的类型、载荷和飞行能力都具有不同程度的制约，此外，工程师能使用的技术也存在类似的限制。
"火星大气厚度不及地球大气1%，这使得飞机很难在火星表面产生升力。"
土星5号火箭设计者沃纳·冯·布劳恩（Wernher von Braun）设想利用超音速滑翔机登陆火星，科幻小说作家菲利普·K·迪克（Philip K 。 Dick）曾想象人类殖民者乘坐直升机登上火星。上世纪70年代"海盗号"探测器登陆火星之后，美国宇航局工程师开始研究火星飞行器概念，现今美国军方使用的"捕食者"无人机也具有火星无人机的飞行能力。
火星大气密度不及地球大气密度1%，这使得飞行器很难在火星表面产生升力，意味着火星直升机必须非常轻，才能保持升空飞行，但它仍需要具备飞行器的相关功能，例如：锂离子电池、传感器和摄像机，以及加热和绝缘材料，从而保证它能在火星寒冷的夜晚正常运行。扎内托斯说："如果你想解决所有这些挑战，且建造重量少于1.8公斤的飞机，那么你就拥有了自己的'机智号'。"
他说："我们的首席工程师和研究团队成员在20世纪90年代就开始研究火星直升机概念，但当时的技术还不成熟，直到十年前，关于火星直升机的技术演示初见雏形。"
同时，该研究小组还研究了固定机翼飞行器，但在火星使用旋翼机更有意义，因为火星表面没有机场。美国宇航局拥有9个不同的技术准备等级（TRL），从"已被观察和报告的基本原理"的TRL1，到"通过任务操作的飞行验证"的TRL9。
上世纪90年代，为"机智号"火星直升机提供动力的电池才刚研发出来，很少有人意识到碳纤维等新型材料的应用潜力，同时，该飞行器实现飞行的传感器、轻量级飞行器的计算能力和相应算法并不成熟，人类建造该飞行器的技术和技能也不完善。
特迪·扎内托斯说："我们的主要目标是证实飞行器能在火星上飞行，火星直升机现已完成19次火星飞行！"
20多年过去了，现今的技术已日臻完善，现今地球上无人机可以运送包裹和疫苗，并用于观察农作物生长和考古遗址探索，这确实是所有先进技术在正确的时间汇集在一起，使"机智号"火星直升机设计成为可能。
目前"机智号"火星直升机已通过了测试飞行，并实现了.............
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