NASA 测试下一代火星直升机，为样本返回任务做准备

IT之家 11 月 26 日消息，美国国家航空航天局（NASA）的“机智”号火星直升机正在火星的杰泽罗陨石坑探索，与此同时，NASA 的工程师们也在地球上测试碳纤维叶片，用于下一代火星直升机，这些直升机将在未来的火星任务中超越“机智”号的性能，特别是计划在 2030 年代实现的火星样本返回任务。

火星表面大气压力和表面重力分别只有地球表面的不到 1% 和三分之一，正是由于这种极低的表面压力，使得“机智”号的每分钟转速（rpm）在 2400 到 2900 之间才能在火星上飞行。这比地球上高得多，因为直升机通常只需要 500 到 600 rpm 就能飞行。

“机智”号火星直升机采用了四片碳纤维叶片，组成了两个反向旋转的旋翼，意味着它们相互反向旋转，跨度为 1.2 米，如上说述转速在 2400 到 2900 rpm 之间。此外，“机智”号在地球上的重量约为 1.8 公斤，但由于火星的重力只有地球的三分之一，“机智”号在火星表面的重量只有 0.68 公斤。

对于下一代火星直升机，NASA 在帕萨迪纳的喷气推进实验室（JPL）的工程师们正在构造比“机智”号的叶片长 10 厘米的叶片，同时具有不同的设计和更高的强度。

“我们将我们的叶片转速提高到了 3500 rpm，这比‘机智’号的叶片快了 750 rpm，”JPL 的样本回收直升机副测试指挥泰勒・德尔塞斯托（Tyler Del Sesto）在 NASA 的官方声明中说，“这些更高效的叶片现在不仅仅是一个假设，它们已经准备好飞行了。”

据IT之家了解，下一代火星直升机的一个目标可能是在 2030 年代进行的 NASA-ESA 联合的火星样本返回任务。这个任务将包括三个部分：样本收集，样本回收和返回任务。样本回收任务将使用最多的设备，包括两架“机智”级的直升机，它们将用机械臂收集 NASA 的“毅力”号火星车目前正在火星杰泽罗陨石坑表面放置的样本。

这些样本回收直升机的设计将与“机智”号有所不同，它们计划有一组四个轮子，用于在降落在样本几米远的地方后行驶到样本处。回收后，直升机将飞到样本回收着陆器（SRL），然后将样本装载到火星上升飞行器（MAV），该飞行器将样本发射到火星低轨道，然后返回地球进行分析。目前，“毅力”号已经收集了 23 个样本，目标是收集 38 个样本。

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