探测火星为何要用直升机？( 三 ) 探测火星为何

为了在连续探测时间、探测范围和探测精度这三个因素间达到更好的平衡，科学家们萌生了使用固定翼飞机或直升飞机这些在大气层中飞行的航空器，对火星开展探测的想法。由于航空器的飞行高度较低，因此只需搭载重量不大的探测载荷就能实现精度较高的遥感探测。同时，航空器在空中的移动速度比巡视器快得多，能在短时间内完成对一片区域的全面探测，并能在短时间内重访有重要现象发生的区域，对其进行连续监测。航空器的探测受地形影响较少，能够到达巡视器所无法到达的区域，并在那里着陆进行原位探测，因此探测任务的规划可以相当灵活。最后，航空器还可以充当“侦察兵”的角色，对巡视器前方的地形地貌和可能发生的现象进行先行探测，为科学家们决定巡视器下一步朝哪个方向移动提供关键数据。

“火星侦查直升机”将初试牛刀

“火星侦查直升机”是使用航空器进行行星探测的第一次尝试，由美国国家航空航天局下属的喷气动力实验室研发设计。这是一台重量仅有1.8千克的小型飞行器，顶部旋翼的直径仅有1.2米，和我们一般概念中在地球上飞行的直升机相比，它的个头要小很多。它采用共轴式双旋翼设计，两个旋翼旋转产生的力矩可以相互抵消，因此无需像地球上的一些直升机一样安装尾桨。由于火星的内禀磁场较弱，不存在规则的南北向磁场，因此火星直升机在飞行过程中无法像地球上一样，使用磁场为自己指示方向。同时，火星附近现在还没有部署类似于GPS的卫星导航网络。为了在这种情况下飞行器仍能够自主导航，喷气动力实验室的科学家们为它设计了利用太阳所在位置和陀螺仪信号进行导航的方案。此外，火星直升机上安装的一台高分辨率相机，也能通过拍摄火星表面影像的方式帮助它选定合适的飞行路线和着陆地点。