NASA研发火星探测直升机 用于新路线导航

　　在地球上，用于探索火山或者协助救援的机器人能够实现远程遥控。这是因为无线电信号几乎能瞬间从控制中心传递给机器人。在月球上远程操控并不困难，以光速传播的无线电信号只需要大约2.5秒就能够实现地球与月球间的往返。

　　这种延迟并不足以对远程遥控产生严重的干扰。在20世纪70年代，苏联就以这种方式操控无人驾驶月球车，并且成功探索了40公里的月球地域。

　　但是在火星上操控却困难得多，因为它距离我们太遥远了。根据火星与地球间的相对位置不同，信号需要8到42分钟才能实现往返。预编程程序必须被发送到探测车上，然后探测车自动执行程序。

　　探测车能够通过编程简单执行地球上发送的一系列运行指令，或者能够借助车载计算机处理导航摄像机拍摄的图像，并自主测定速度、判断障碍物和危险。它甚至能够绘制前往特定目标的安全路线。

　　根据地球发送的指令行动是最迅速的。勇气号和机遇号火星探测车以这种方式能够在一小时内行驶124米。但是这种模式也是最不安全的。

　　若探测车主动以摄像机图像引导自己，行动会更加安全，但却更缓慢，因为所有的图像都需要处理。这种运行模式下一小时只能行驶10米，当探测车的前方路线因地势不清晰时，它就不得不使用这种模式。

　　好奇号单日行驶了144米，机遇号的单日行驶最长距离为224米。如果地面指挥者能够提前获得一个更好的路线，他们就能够编辑指令让未来的火星探测车获得更大的单日行动力。

　　因此科学家们提出了无人直升机的想法。这种无人机能够每天在探测车前飞行。空中图像的优势能够让地面指挥者计划行驶路线前往科学目标。

　　在火星上飞行面临着特殊的考验。一方面火星引力只有地球的38%，因此直升机不需要产生与地球上相同的悬浮力。

　　而且直升机的螺旋桨叶片通过向下推动空气产生浮力，这在火星上更加难以操控，因为火星大气比地球稀薄数百倍。因此螺旋桨叶片只能选择更加快速的旋转或者设计的非常巨大。

　　无人机必须能够借助提前设定的指令自己起飞，并且沿着一条指定的路线稳定飞行。它也必须反复的在火星崎岖的表面起飞和降落。它必须能够在火星艰苦的条件下存活，那里的夜间温度能够直线下降到100华氏度甚至更低。

　　喷气推进实验室的工程师们设计了一架质量为1公斤的无人直升机，它的大小只相当于一个纸巾盒。螺旋桨长度达到了1.1米，每分钟转速为3400转。

　　工程师设计的这架无人机是太阳能动力，电池必须每天保持足够的电能来支撑2-3分钟的分行及夜晚的加热。无人机每次行动的半径约有半公里，获取的图像传递给地面上的控制中心。这项设计，提前设定探测路线是很有价值的。