NASA“机智号”火星直升机能不能撑过第一个火星冬天？

机智号火星直升机此前已经完成了28次飞行，远超原计划伴随着火星冬季的临近，机智号火星直升机的电池容量不断减少现在任务组最关心的是直升机能否熬过火星四个月的冬天

NASA原本打算让机智号火星直升机完成5次飞行可是，自2021年4月在火星表面首次飞行以来，Wit已经飞行了28次，正在为第29次做准备根据火星表面的浮尘和坚韧号火星车的运行计划，飞行原定于本周末但现在，机智直升机面临的新挑战是，它能在火星漫长的冬天里生存下来目前还不清楚这种直升机能否在火星上度过漫长的冬天

目前，机智直升机位于火星北半球，将于今年7月迎来火星的冬天由于火星上的一年相当于地球上的两年左右，这也是机智号将经历的第一个火星冬天伴随着火星冬至的临近，白天变短，夜晚变长，沙尘暴也可能使安装在直升机双旋翼上方的太阳能电池板收集的阳光减少最近，太阳能电池板上厚厚的灰尘导致了美国宇航局火星探测任务的结束，严寒对电子设备的影响是机遇号和勇气号火星探测任务结束的原因之一

我们相信它能生存下来，美国宇航局隐性火星直升机项目主任泰迪·扎内托斯最近说每个火星日都可能是心照不宣的最后一天

上个月，由于电池性能退化，大部分电力用于加热设备，机智号与地球短暂失去联系两天后，NASA再次与Wit取得联系但由于直升机电池电量低于70%，气温持续下降，为了保证长达4个月的冬季供电，Wit直升机暂停了夜间机载加热器的使用加热器通常在温度低于零下20摄氏度时启动在上个月的电池电力不足和通信中断后，机智团队将加热器启动的外部温度降至零下40摄氏度但火星冬季夜间温度可降至零下80摄氏度，增加了直升机内部电子设备受损的可能性

周一，美国宇航局宣布传感器故障，推迟了智慧号的第29次飞行这使得任务团队不得不上传软件补丁，并依靠另一个传感器来管理机智的导航算法

火星上的沙尘暴也是一个未知因素今年5月，美国休斯顿大学的一个团队研究了美国宇航局传感器在火星上探测到的四年数据它表明，太阳照射的不平衡和火星南半球的变暖增加了大规模沙尘暴的可能性，沙尘暴甚至可以覆盖整个火星休斯顿大学副教授莉莉·李明表示，春季和夏季是火星的风暴季节，但伴随着北半球接近冬至，发生严重风暴的可能性降低但需要注意的是，这项研究针对的是整个火星，没有考虑任何特定区域，杰罗姆陨石坑的条件也可能与火星表面其他地方不同

当被问及是否会有更多的沙尘暴时，李立明说，很难说在我们实际探测杰罗姆陨石坑之前，很难给出一个明确的答案

由于机智直升机停止了正常的飞行活动，任务小组将重点传输最近8次飞行中拍摄的飞行性能日志和高清图像等数据，并升级直升机的软件根据火星气候模型，美国宇航局预计收集的太阳能数量将在今年秋天回升，使直升机恢复正常活动到9月或10月，如果机智号能够重新获得夜间加热系统的能力，它就可以恢复正常飞行，为坚忍号火星车找到一个可以存放岩石和土壤样本的地方，并探索罗杰陨石坑的一个河流三角洲

由于无线电信号从地球到达火星需要5到20分钟，所以Wit必须使用全自动飞行控制系统，并且没有普通直升机和美国宇航局一些航天器使用的激光雷达等传感器但是向下的照相机可以帮助机智确定它的位置，速度和高度

任务团队可以在冬季停机期间升级系统拉威利说:如果‘Wit’能够在火星冬季过后的今年晚些时候继续运行，该团队目前正在考虑对几个飞行系统进行升级，以增加系统的鲁棒性，并提高直升机的导航能力

拉威利表示，美国宇航局将在已知区域测试自动对冲系统机智的前几次飞行条件相对稳定，但伴随着直升机将在可能有更多障碍物的区域降落，自动回避系统的作用越来越大拉威利说，这些系统最初是与机智号的飞行控制系统一起开发的，但在2020年发射时没有安装

上个月，开发机智号飞行控制系统的研究人员公布了自动回避系统的进展，该系统可以在紧急情况下预测未知区域的最佳降落地点这个紧急着陆系统将在未来的美国宇航局任务中发挥作用，例如2027年将四轴飞行器送往土卫六的蜻蜓任务

像机智一样，将于2035年抵达土卫六的蜻蜓没有机会独自飞到距离地球数百万公里的地方可是，机智号乘坐坚忍号火星车抵达火星相比之下，核动力蜻蜓在抵达土卫六一个多小时后就没有机会起飞，在半空中扔掉了降落伞和着陆壳，开始了为期两年的寻找生命的任务

研究人员通过Wit获得的经验也可能对未来的火星任务有所帮助美国宇航局艾姆斯研究中心和喷气推进实验室在机智号抵达火星两年前就开始了第二代直升机的研究拉威利的机智被比作第一个登陆火星的漫游者旅居者漫游车旅居者于1997年登陆火星从那时起，几乎每次火星表面探测任务都携带了一辆漫游车拉威利说，我们希望‘机智’号能发挥类似的作用，让直升机成为任务的标准组成部分

美国宇航局的ROAMX项目正在为下一代直升机设计改进，例如改进旋翼叶片，减少阻力，并能够携带重约1公斤的科学有效载荷飞行约6公里去年，美国宇航局首席研究员海利·卡明斯在一份关于未来飞往火星的报告中表示，ROAMX项目对旋翼桨叶的改进将用于火星科学直升机，这是一种30公斤重的六旋翼直升机，可以在没有旋翼的情况下继续飞行

火星试验飞行器的研制已经进行了20多年有形状像灯罩的直升机，成群的小型无人机，由气象气球发射的滑翔机，以及可以在不同飞行模式之间切换的倾转旋翼飞机未来，火星直升机可能被用于探索火星车无法到达的地区，并最终为宇航员运输工具和材料

埃姆斯研究中心的科学家还构想了一个自动化机库，以保护飞机免受严寒和灰尘的影响，并将设计寿命延长几年如果火星直升机运行时间更长，多个设备可以组成机器网络，完成探索熔岩管道，火山或冰盖等任务

拉威利认为，机智号最重要的任务是在2021年4月的首飞中完成的39秒的飞行证明了人类可以在另一个星球上有力地飞行从那时起的每一次飞行，以及我们从每一次连续飞行中收集的所有数据，将有助于人类进一步提高他们的知识，拉威利说

前四次飞行最多只飞了几十米，每次飞行不超过一分钟机智的第五次飞行持续了108秒，飞行距离为129米接着，机智号开始协助火星车探索火星地形，寻找可能的生命形式应不屈不挠号火星车科学小组的请求，世界信息传输系统拍摄了罗杰陨石坑底部Forton Ridge岩石的高清照片，并飞越了Sédítah地区的一部分，提供了火星车无法进入的地区的图像和信息没有直升机，就不可能捕捉到这些信息，拉威利说

今年4月，机智号以每小时20公里的速度飞行，持续了两分钟多它飞行了700多米，完成了在另一个星球上最长最快的动力飞行当月晚些时候，机智号捕捉到了着陆平台降落伞和保护壳的照片，美国宇航局希望利用这些照片来确保未来航天器的安全着陆

拉威利说，机智即将迎来它的第一个火星冬天，这是该团队从未想过的挑战，但现在他们证明了直升机在火星上飞行是可能的，这可能使直升机成为未来探索其他天体任务的组成部分我们还没有决定下一个目的地是哪里，拉威利说但有一点我很有信心，那就是还会有下一次