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【專文】直升機「Ingenuity 精巧號」將在火星上空飛翔

 2021-03-29 12:30
今年(2O21)2月18日,著陸在火星上的「Perseverance 堅持號」探險車,原來還隱藏著一個很多人不知道的秘密:它的肚子下面順便帶了一架四磅重(1.8 公斤)的直升機,號稱「Ingenuity 精巧號」。NASA /JPL-Calt藝術家描繪 Ingenuity 精巧號的飛行雄姿。圖/擷自NASA
今年(2O21)2月18日,著陸在火星上的「Perseverance 堅持號」探險車,原來還隱藏著一個很多人不知道的秘密:它的肚子下面順便帶了一架四磅重(1.8 公斤)的直升機,號稱「Ingenuity 精巧號」。NASA /JPL-Calt藝術家描繪 Ingenuity 精巧號的飛行雄姿。圖/擷自NASA

從小就夢想飛去月球的我,自然延伸到探索火星的奧妙歷程。

今年(2O21)2月18日,奇蹟性地著陸在火星上的「Perseverance 堅持號」探險車,原來還隱藏著一個很多人不知道的秘密:它的肚子下面順便帶了一架四磅重(1.8公斤)的直升機,號稱「Ingenuity 精巧號」。

這桇小小的直升機仍處於未裝配的狀態,正如日本的 origami 折曡紙,先要把它折開、組合、上架起來才能飛。預定的日子是4月8日之後 。 探險車「堅持號」的能源是由金屬鐠燃起的,「精巧號」的則靠太陽能,一旦離開「堅持號」開始上空,就自立自行了。

火星的大氣層很薄 ,只有地球海平面氣壓的百分之一,而且火星的地心引力也只有地球的三分之一,因此直升機「精巧號」的 飛行應該不困難。可是稀薄的空氣對直升機的駕駛並不容易。「精巧號」裝有二套(四枚)旋轉漿葉,是碳織料製的。兩套相對旋轉,每分鐘轉2537圈,比地球上的載客直升機快四倍。

直升機跟探險車「堅持號」,由地球上太空時,用保護飛塵汚染的盒子包著。2月21日已將它拿開了,目前只等「堅持號」移動到直升機要佈署的地點。希望4月間,一個月內可以飛行五次。

首先,要把横䝂在探險車肚子下面的直升機直立起來,使它要著陸的二肢腳先推出來,然後以發動機又引出另外兩肢腳。四肢脚豎立穩定,才能準備飛行。之前還有一個步驟:就是探險車「堅持號」會紀錄所有的動態, 如裝配、昇起、飛翔、降落等。起飛前也要再一次充足直升機的六個電池,才算佈署完備。

之後,「精巧號」會在25小時內,倒退33O尺(100公尺),使它的太陽能崁板面對陽光充電。如此退後亦可離「堅持號」遠些,使「堅持號」能安全地紀錄「精巧號」的首次飛行。


在火星上的第一個機場藍圖。圖/擷自NASA

今年4月,將是「精巧號」的年代!

此飛行唯有短短的上升三公尺,翺翔一下,就降落。「精巧號」大約每秒鐘可取得三十張相片,限制飛在五十尺的橢圓形圈裡。它沒有攜帶任何科學用具,所以沒法收集任何科學資料。

但是「精巧號」帶有極光髙度儀器,和二個相機,一個彩色的,一個黑白的。還有個發熱器,可供「精巧號」在夜晚酷冷的火星上,保持溫暖。

據報,「精巧號」載有一塊特殊的紀念品,是一小片1903年Wright Flyer飛行員的布料,約郵票的大小。

直升機「精巧號」在地球上時,曾在真空的實驗室試飛過,如何自動佈署、飛行、著陸均沒問題。設計、研發、構造旳費用總共是 8,500萬美元(約新台幣二十五億五千萬)。

將來直升機在外星球的功能會越來越多、越複雜。2027年將去土星的最大繞行星Titan之直升機是以核能供應燃料。雄心勃勃的NASA美國太空署,巳開始在建造「Dragonfly 蜻蜓號」這個直升機了。

今年的4月,將是「精巧號的年代!」它是歷史上首架飛行於不同星球的直升機!

追記:作者已在 Virgin Galactic 公司訂票飛太空 ,大概今年底或明年初可成行。


精巧號在火星上的首航圖。圖/擷自NASA


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