火星探測(cè)正吸引著全世界的目光。如何更高效地開(kāi)展火星探測(cè)也成為全球共同面臨的難題?；鹦菬o(wú)人機(jī)被視為解決問(wèn)題的方向之一。

其實(shí)，早在2019年，中科院相關(guān)團(tuán)隊(duì)就已針對(duì)火星無(wú)人機(jī)開(kāi)展預(yù)先研究，經(jīng)過(guò)為期兩年的研制，日前自主設(shè)計(jì)研制的火星無(wú)人機(jī)原理樣機(jī)預(yù)研項(xiàng)目已通過(guò)驗(yàn)收。

做火星車(chē)的“導(dǎo)游”

“這個(gè)無(wú)人機(jī)本質(zhì)上是一臺(tái)帶有微型多光譜探測(cè)成像系統(tǒng)的巡飛無(wú)人機(jī)，可充當(dāng)火星車(chē)的領(lǐng)航員，實(shí)現(xiàn)火星車(chē)科學(xué)探測(cè)效能的倍增?！北宕航f(shuō)。

按照火星無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)能力，在一次飛行中，它可以完成半徑幾百米范圍的火星地表成像，快速、精確掌握火星車(chē)周邊地形和地表物相關(guān)成分。

通過(guò)微型光譜儀，無(wú)人機(jī)能對(duì)火星上的巖石等地表物進(jìn)行探測(cè)，看看有沒(méi)有可能存在水、碳基有機(jī)物、氮化物等代表生命跡象的物質(zhì)，如果發(fā)現(xiàn)高價(jià)值的目標(biāo)，無(wú)人機(jī)可以引導(dǎo)火星車(chē)又快又準(zhǔn)地抵達(dá)目標(biāo)。同時(shí)，無(wú)人機(jī)也能夠快速掌握火星車(chē)周邊地形地貌，幫助火星車(chē)避障。如此一來(lái)，在無(wú)人機(jī)的引導(dǎo)下，火星車(chē)既可以高效地完成科學(xué)探測(cè)任務(wù)，還能準(zhǔn)確避開(kāi)行駛中的危險(xiǎn)區(qū)域。

著巡合影 國(guó)家航天局供圖

骨骼清奇的無(wú)人機(jī)

與人們平日里看到的有四個(gè)螺旋槳的方形無(wú)人機(jī)不同，火星無(wú)人機(jī)的“頭”上有兩根平行的、各1.4米長(zhǎng)的螺旋槳，螺旋槳的下面有四條機(jī)械“腿”，還有一個(gè)等待包裝起來(lái)的四方型“肚子”，“肚子”里可以安裝作為“大腦”的計(jì)算機(jī)及電池等單元。這臺(tái)無(wú)人機(jī)搭載了一臺(tái)微型光譜儀，所有的設(shè)備加起來(lái)，無(wú)人機(jī)總重量為2.1公斤。

在設(shè)計(jì)性能方面，火星無(wú)人機(jī)的飛行高度初步定位在5到10米，一次可以飛3分鐘，1分鐘大約能飛300米左右，可通過(guò)無(wú)線充電的方式從火星車(chē)獲得電力。

降落傘與背罩國(guó)家航天局供圖

“還有很多工作要做”

前不久，火星無(wú)人機(jī)預(yù)研項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收，預(yù)研項(xiàng)目被評(píng)價(jià)為“為我國(guó)后續(xù)火星探測(cè)提供可能手段”。

“預(yù)研項(xiàng)目的研究目標(biāo)是突破火星地表巡飛探測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，驗(yàn)證技術(shù)可行性，為未來(lái)火星地表區(qū)域巡飛光譜探測(cè)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。”卞春江表示，通過(guò)火星地表巡飛光譜探測(cè)系統(tǒng)原理樣機(jī)研制與環(huán)境模擬測(cè)試，研究人員已驗(yàn)證相關(guān)技術(shù)的可行性。

此外，卞春江表示，火星無(wú)人機(jī)的后續(xù)研制，需要有低壓、低溫、大尺寸環(huán)境模擬試驗(yàn)條件，但目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有能夠同時(shí)滿足這些條件的試驗(yàn)艙。為了讓研究工作能夠繼續(xù)往下推進(jìn)，他們正在想辦法爭(zhēng)取新支持。

“未來(lái)5到6年將是研究的窗口期。”卞春江說(shuō)，“我們希望能夠攻克這些技術(shù)難題，讓無(wú)人機(jī)搭載下一次火星探測(cè)任務(wù)登上火星?！?/p>

編輯：周佳慧