

在三年多的时间里完成了72次历史性的火星飞行后,美国宇航局的“匠心”直升机任务结束了。
匠心号最初是作为一个实验而设计的,它于2021年4月19日升空,成为第一架在另一个世界运行和飞行的飞机。
传回加州帕萨迪纳市NASA喷气推进实验室的图像和数据显示,在本月的最后一次飞行中,这架直升机的一个或多个碳纤维旋翼叶片在着陆时受损。据美国宇航局称,该小组确定这架直升机无法再飞行。
“匠心”号曾作为“毅力”号火星车的忠实伙伴前往火星,现在正端坐在这颗红色星球的表面上,美国宇航局喷气推进实验室的任务控制人员已经能够与这架旋翼飞行器保持通信。

美国宇航局任务小组只期望直升机在30天内进行5次试飞。在完成预期的五次飞行后,匠心号从实验任务升级为毅力号火星车的空中侦察员。这架直升机飞过科学领域,捕捉图像,帮助任务小组确定毅力号的下一个目标,进行详细分析。这架直升机于1月18日进行了最后一次飞行。
在过去的几年里,火星车和直升机一起探索了耶泽罗陨石坑,这是火星上一个古老的湖泊和河流三角洲的所在地。科学家们希望“毅力号”收集的样本能够确定火星上是否曾经存在过生命,这些样本将在未来的任务中带回地球。
美国国家航空航天局局长比尔·纳尔逊在一份声明中说:“匠心号的历史性旅程,第一架在另一个星球上飞行的飞机,已经结束了。”“这架非凡的直升机飞得比我们想象的更高更远,帮助美国宇航局做了我们最擅长的事情——把不可能变成可能。通过像匠心号这样的任务,美国宇航局正在为未来在太阳系的飞行和更智能、更安全的火星探索铺平道路。”
除了在另一个星球上实现了莱特兄弟的第一个时刻,独创性还取得了许多里程碑式的成就。它的飞行距离是计划的14倍,飞行时间是33倍,飞行时间超过2小时。
“在NASA喷气推进实验室,创新是我们工作的核心,”喷气推进实验室主任劳里·莱辛(Laurie Leshin)在一份声明中说。“创造力是我们每天突破可能性界限的典范。我为这一历史性技术成就背后的团队感到无比自豪,并渴望看到他们接下来会发明什么。”
作为第一架太空直升机,独创性被拿来与1903年在地球上成功飞行的第一架重于空气的动力飞机莱特飞行器(Wright Flyer)相提并论。莱欣说,莱特飞行者在第一天飞行了四次,然后被风吹翻并折断。这一壮举仍然被认为是人类最伟大的成就之一,现在“匠心”号加入了莱特飞行器的行列,成为一架证明了新能力的创造历史的飞机。
“匠心号”在喷气推进实验室的项目经理泰迪·扎内托斯在一份声明中说:“匠心号不仅携带了原始莱特飞行器的样本,而且这架直升机也追随了它的脚步,证明了在另一个世界上飞行是可能的。”

“匠心”号计划在1月18日进行一次短暂的垂直飞行,也就是跳跃,以帮助任务团队确定它的确切位置。这架直升机在之前的71次飞行中紧急降落。
在第72次飞行中,匠心在空中上升了大约40英尺(12米),盘旋了4.5秒,然后开始以每秒3.3英尺(每秒1米)的速度下降。
但当直升机飞到离火星表面3英尺(1米)高的地方时,任务小组失去了与匠心号的联系,因为它停止向火星车发送数据。这架直升机依靠毅力号作为它的通信中继,因为匠心号没有办法独立地与地球交换数据。
第二天,“匠心”号恢复了通信,使任务小组能够分析飞行数据,并看到显示至少一个转子叶片受损的图像。
该小组仍在调查通讯中断的原因和直升机着陆时的方向。尼尔森说,有可能其中一个叶片在着陆时撞到了地面。
察内托斯说,研究小组估计,刀刃末端有25%的部分不见了。
他说,匠心公司不会再进行任何额外的飞行来测试旋翼的性能,因为直升机必须保持完美的平衡才能飞行。大部分升力来自最后25%到35%的转子系统,独创性已经失去了其推力能力的关键部分。
他说,无论是否发生了叶片撞击并导致通信中断,还是电力不足导致转子撞击,该团队永远不会知道,因为数据没有保存。
目前,毅力号在匠心号东南方几百米处,正在向西行驶,执行样本采集任务。火星车可能能够到达距离直升机200到300米的范围内,并试图拍摄它。
“独创性”号没有携带任何科学仪器,所以在它不能飞行的情况下,把它当作地面上的固定任务是没有好处的,Tzanetos补充道。
一旦毅力号行驶到陨石坑边缘的西部,它将与匠心号失去联系,这预计将在几周或几个月内发生。
现在,研究小组将对匠心号进行一些最后的测试,并下载剩余的数据和图像。
Tzanetos说:“她比我们任何人想象的都要坚强,经历直升机的叶片撞击通常是结束,而匠心能够做到这一点,并且仍然幸存下来。”“我们为我们坚强的小开拓者感到无比自豪。”

正如纳尔逊所说,任务的结束是“苦乐参半”,但直升机在这么长时间内超出了预期。任务团队克服了无数的挑战,使“匠心”号在其预期寿命之外继续飞行。
在地球上,直升机不能飞到25000英尺以上,Leshin说。“匠心”号肩负着穿越火星稀薄大气层的艰巨任务。
“在火星上,大气层非常薄,相当于地球大气层的(80,000或90,000英尺),”Leshin说。
在执行任务的过程中,独创性号进行了多次软件升级,以帮助它飞越危险的地形,在沙尘暴后进行自我清理,在火星寒冷的冬天中幸存下来,执行了三次紧急着陆,传感器失效,并在48个不同的地点执行了任务。直升机经历了“火星总是抛给你的无数个曲线球,你想要在如此遥远的地方操作航天器,”Tzanetos说。
“匠心”号的任务是在春天开始的,当时火星上的环境更温暖、更晴朗。但随着2022年6月火星冬季的临近,该任务超出了最初的目标,独创性没有足够的动力在寒冷的夜晚保持自身加热。结果,直升机的飞行电脑经常冻结和重置,导致多次“停电”。
在匠心号漫长的任务期间收集的所有数据将有助于为未来探索火星和其他星球的旋翼飞行器设计提供信息。
Tzanetos说,当第一批宇航员登陆火星时,飞机在火星上空盘旋以捕捉这一时刻,没有人会感到惊讶。
“如果没有匠心和毅力团队的热情和奉献,火星直升机永远不会飞行一次,更不用说72次了,”Tzanetos说。“历史上第一架火星直升机将在未来的太空探索中留下不可磨灭的印记,并将在未来几十年激励火星和其他星球上的飞机舰队。”
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