探索火星的无动力滑翔机像信天翁一样翱翔

火星直升机 Ingenuity的巨大成功证明了从空中探索其他行星是可能的,研究人员正在为未来的行星任务研究各种飞行器概念。为了填补我们对火星表面漫游者和太空轨道飞行器之间的了解,亚利桑那大学的研究人员提出了一种实验性滑翔机,该滑翔机无需发动机即可运行,并且可以一次在火星空气中航行数天。

美国宇航局火星气候建模中心的研究科学家亚历山大·克林在一份声明中说:“在这个行星边界层,就像在离地面最初几公里一样,你拥有这个非常重要的关键部分。” “这是地表和大气之间所有交换发生的地方。这是尘埃被收集并送入大气的地方,微量气体混合的地方,山谷流动对大规模风的调制发生的地方。我们只是没有太多关于它的数据。”

该团队对早期版本的滑翔机进行了系留发射,其中它与气球相连,缓慢下降到地球。
该团队对早期版本的滑翔机进行了系留发射,其中它与气球相连,缓慢下降到地球。 Emily Dieckman / 亚利桑那大学

这个想法是用风力驱动的滑翔机填补这一空白,当有足够的风时,它可以在空中滑行,并且当垂直风不足以保持在空中时,还使用一种称为动态翱翔的技术。类似于像信天翁这样的鸟类可以在极长的旅程中翱翔的方式,该技术利用了高海拔地区往往有更强风的方式,允许飞行器通过根据需要改变方向和高度来继续飞行。

这种方法的最大优势在于它不依赖于可能会沾满灰尘的太阳能电池板(如 InSight 上的那些),或很重的核电池(如漫游车中使用的那些)。 “这些其他技术都受到能源的极大限制,”其中一位研究人员 Adrien Bouskela 说。 “我们提出的只是在原地使用能量。在那些扩展任务的方法中,这是一种飞跃。因为主要问题是:如何免费飞行?你如何利用那里的风、那里的热动力学来避免使用太阳能电池板和依赖需要充电的电池?”

帆船可以从称为 CubeSats 的小型卫星上释放出来,也可以由气球带入大气层。该团队已经使用气球在地球上对这一概念进行了测试,今年夏天,他们计划在海拔 15,000 英尺的高海拔地区进行更多测试,那里的空气更稀薄,更类似于火星的大气层。

航空航天杂志的一篇论文详细介绍了这一概念。


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