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牧夫天文■想在火星上翱翔的人


牧夫天文■想在火星上翱翔的人
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翻译：雷丰图
原文链接：https://phys.org/news/2020-04-mars-story-helicopter-chief.html
校对：牧夫天文校对组
后台：库特莉亚芙卡李子琦
火星直升机与NASA的“毅力号”漫游车预计将于明年发射升空（原计划今年夏天 ， 根据3月底NASA最新发布消息发射时间调整为明年） 。 该项目组的首席工程师鲍勃·巴拉然(BobBalaram)一直梦想在火星翱翔 ， 他很快就可以梦想成真了！
当被采访人员问到“有没有人告诉你这是一个疯狂的想法？”时 ， 巴拉然打断道：“所有人一直都在这么说 。 ”这里提到的“疯狂想法”就是如今在肯尼迪航天中心孕育着的 ， 将和“毅力号”一起畅游火星的直升机项目 。
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巴拉然和正在测试台上的火星直升机
Credit:NASA/JPL-Caltech
巴拉然的这个想法要追溯到早在上世纪六十年代的“阿波罗时代” 。 当时身在南印度的他通过广播见证了人类登月 ， “我兴奋地咯咯直叫 。 ”他回忆道：“早在互联网普及之前 ， 我的眼球就紧紧地锁定在航天领域上了 。 ”
巴拉然拥有聪明的脑袋和丰富的想象力 。 他先是在印度理工学院获得了机械工程学士学位 ， 随后在伦斯勒理工学院获得了计算机与系统工程硕士和博士 ， 紧接着在位于南加州的NASA喷气推进实验室做了35年的机器人技术专家 。
在该实验室中 ， 巴拉然的工作包含了机械手臂、早期火星车、金星探测气球的研发 ， 以及主导开发了火星科学实验室进入大气层、下降和着陆模拟软件 。
艰难的研发过程
【牧夫天文■想在火星上翱翔的人】与其它创新的想法一样 ， 火星直升机的研发不是一蹴而就的 。 在上世纪九十年代的一场专业讲座上 ， 斯坦福大学教授伊兰·克鲁提出了一种迷你浮空器的新概念 ， 随后被NASA列入先进理念提案 。 巴拉然联想到这在火星上潜在的应用 ， 并与斯坦福大学和硅谷的一家小公司一起联名向NASA提交了研究报告 。 尽管没能立刻收到投资 ， 该提案仍然收获了一些正面的评价 ， 并且在喷气推进实验室进行了火星模拟环境下的旋翼测试 。 但除此以外 ， 该方案在之后的15年里一直处于搁置状态 。
时间飞逝 ， 另一场讲座上宾夕法尼亚大学展示了无人机与直升机的应用 。 随后 ， 查尔斯·伊拉奇(CharlesElachi)——未来的喷气推进实验室主管——在返回实验室后开始咨询相似的机器是否能应用在火星上 。 一位同事向伊拉奇提到了巴拉然此前在这方面的研究 。 由此 ， 伊拉奇希望巴拉然能在原方案基础上推陈出新 ， 力求登上2020年火星探索计划的顺风车 。 该方案才真正开始全速研发 。
在巴拉然和他的团队夜以继日的工作下 ， 他们提前两周完成了新的提案 。 尽管提案并未入选探测器械中 ， 它仍作为备选方案并接受了更多的投资 。 随着咪咪·昂(MimiAung)接手火星直升机的经营并降低了整个计划的风险 ， 火星直升机终于作为技术展示项目登上了“毅力号“ 。
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“火星2020”早前计划于今年七月中旬发射（现已推迟） ， 2021年2月抵达火星 。 “毅力号”将在红色行星上持续工作一个火星年（687地球日） 。
Credit：NASA
制造与测试
能在火星上飞的直升机是怎么制造的呢？
火星表面的大气层密度只有地球上的百分之一 。 巴拉然将这具象化为在地球上三万米的高空（普通直升机飞行高度极限的七倍）上的空气密度 。 与此同时还要考虑直升机的有效载荷 ， 例如电池和无线电 。


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