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TUhjnbcbe - 2022/8/16 18:59:00

美国宇航局的创造号无人机非常成功,这次突破性的创新鼓励美国宇航局工程师们重新考虑应该如何观测火星,对火星进行鸟瞰不仅可以提供更高分辨率的数据,了解火星车无法到达的地形,例如峡谷和火山,还可以包括研究当前的轨道器和漫游者无法观测的大气和气候过程。美国宇航局火星气候模拟中心的研究科学家在一份新闻稿中说:“在火星行星边界层中有一个非常重要、关键的部分,这是地表和大气之间所有交换发生的地方。这是灰尘被收集并送入大气的地方,微量气体被混合的地方,山谷气流对大规模风的调制发生的地方,我们没有太多关于它的数据。”

“火星飞艇将包含一个定制设计的导航传感器阵列,以及一个摄像头、温度和气体传感器,以收集有关火星大气和景观的信息。”科学家们解释说,飞艇可以利用大气风梯度进行动态飞行,减轻了传统上与动力飞行相关的重量和能量存储限制。由于它们没有推进系统,因此重量轻、结构紧凑,可以打包成立方体卫星,到了地方在展开。到时候要么像折纸一样展开,要么像全尺寸刚性的高科技充气桨板一样充气,然后展开。”

美国宇航局和科学家们一起设计了一种翼展约11英尺(3.3米)、重量约11磅(5公斤)的飞艇原型,即使是这个规模的飞艇也可以携带一系列导航传感器,以及一个摄像头、温度和气体传感器,以收集有关火星大气和景观的信息。“是的,一个新的火星探测时代即将开始,我们应该考虑用其他的方式了解火星,那就是飞艇,如果有火星飞艇任务的话我们还可以在一定高度上用无线电控制自动序列命令部署滑翔机,滑翔机可以通过反复穿越不同速度的气团之间的边界来获取能量。此外,在火星上,风速通常随海拔高度增加而增加,这将有助于使滑翔机长距离飞行。而且在火星高空,全球风暴带来的不稳定性也会减少很多。”

美国宇航局在新的报告中写到,这次模拟实验使用了飞艇的运动方程,还结合了一个计算机程序中的风廓线数据库,还使用了一个程序在区域和局部尺度上模拟了火星大气的循环,称为火星区域大气建模系统MRAMS。“我们对两个有代表性的地点进行了研究:杰泽罗火山口和马里奈里斯峡谷。完整动态飞行周期的数据结果表明,在飞行周期结束时,帆船的总能量增加了6.8–11%。这意味着飞艇可以持续从大气中获取能量,一次飞行数小时甚至数天。”

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