燃料的微型嗅探器。]]
,在背景中可看到毅力号(艺术想象图)。]]
火星飞机(Mars aircraft)是一种能在火星大气层中维持动力飞行的飞行器。迄今为止,机智号火星直升机是唯一在火星上飞行的物体。2021年4月19日,它首次从地面起飞进行动力飞行,并在38分49秒的时间内完成了21次成功的飞行,飞行里程4.65公里(2.89英里)。此前,美国宇航局的微型嗅探器实验机曾被考虑用于飞入并研究火星大气层任务,但这一想法后被放弃。飞机可对火星大气层进行现场测量,并能扩大观测范围。美国宇航局的一项长期目标就是开发有人驾驶的火星飞机。
历史
1918年,丹麦科幻电影《天上的船》(又名《火星之旅》),展示了一艘名为埃克塞尔西奥(Excelsior)的宇宙飞船所进行的载人火星之旅。
在使用航天器探索火星之前,火星大气层的密度被怀疑比后来测量的要高,使得工程师们认为有翼飞行会比实际情况要容易得多。韦恩赫尔·冯·布劳恩在他的“火星计划”(Das Marsprrojekt)概念中,就提出了用于人类登陆火星的有翼飞行器。航空电子公司火星升力体着陆器的设计思路是基于认为火星大气层的主要成分是相当于地球10%左右的氮气。
20世纪70年代,制造了多种版本的微型嗅探机,因此它也可以在全二氧化碳环境中飞行。这种飞机有一具大螺旋桨,可在稀薄的空气中实现有效飞行,并在1975年至1982年间进行了许多次不同配置的飞行。
20世纪70年代提出了有翼漫游车设计的概念,能比固定式的海盗号登陆器覆盖更大的区域,该飞行器早期的设计为机翼跨度1.2米,质量为2.1千克,任务设置为。当在火星大气中飞行时,雷诺数要比地球大气层低很多。水手谷是无人驾驶飞机和火星滑翔机的目标探测地。
在已取消的火星探索计划中,代达罗斯提案设计了一架沿科普剌塔斯峡谷飞行400公里(250英里)的火星滑翔机。
提出过的火星飞机概念包括:
*阿瑞斯(ARES),空中区域尺度环境调查;
*魔术师(MAGE),火星机载地球物理探测器;
*斗牛士(MATADOR),可部署、操控和回收的火星先进技术飞机;
*小鹰号(Kitty Hawk),多滑翔机任务;
*代达罗斯(Daedalus),航程超过400公里的滑翔机(火星探索计划2011提案);
*浪潮(MAREA),欧洲军事航空研究所飞机,设计于登陆火星时的空气动力学初步研究);
*美国宇航局微型嗅探机(Mini-Sniffer),考虑用于火星大气取样,测试时使用联氨(与空气无关),也可让着陆器起飞并降落在一处新地点。现已进行了一些研究来开发超薄、柔韧的太阳能电池,以让气球蒙皮本身能利用太阳光来发电。
此外,还提出了用真空来产生升力的飞艇。
旋翼机
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2002年发表的一篇论文建议火星探索计划可采用自动机器人直升机进行火星探测。人们注意到可行的旋翼机设计具有许多优点,包括能够穿越困难的火星地形,但仍能在原地访问多个地点。这架飞机是从毅力号漫游车上释放的,预计在任务初期的30天测试活动中最多飞行五次。在离地3至5米(10至16英尺)的高度范围内,每次飞行不超过90秒,但每次飞行的最大距离可能为50米(160英尺)。
其他飞行器和机载设备
*由韦恩赫尔·冯·布劳恩提出的高超音速滑翔机。
另请查看
- 空中机器人
- 气阻减速
- 蜻蜓号,一架探索土卫六的旋翼机。
- 火星探测任务列表
- 火星大气层进入
- 火星飞越
- 维加计划气球,漂浮在金星云层中。
参考文献
外部链接
*[http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/X-Press/stories/2005/xtra_072005_PlanetaryFlightVehicle.html 美国宇航局—行星飞行器]
*[https://web.archive.org/web/20120210195245/http://marsairplane.larc.nasa.gov/multimedia.html 美国宇航局—阿瑞斯飞机] ([https://web.archive.org/web/20120210195245/http://marsairplane.larc.nasa.gov/multimedia.html 多媒体])
*[http://news.discovery.com/space/ultra-efficient-aircraft-nasa-mars-111020.html 荣获2011年美国宇航局奖的超高效飞机]
*[https://web.archive.org/web/20160305004627/http://ssdl.gatech.edu/papers/conferencePapers/AIAA-2004-6568.pdf 长效火星飞机的飞行系统选项] (.pdf)
*[https://web.archive.org/web/20111022060530/http://quest.nasa.gov/aero/news/08-13-01.txt 艾姆斯研究中心测试火星飞机原型(2001年8月))]
*[http://www.universetoday.com/103555/whats-the-best-design-for-a-flying-mars-robot/ 火星飞行机器人的最佳设计是什么?(今日宇宙))]
*[http://www.nasa.gov/centers/armstrong/features/mars_airplane.html 这将成为首架火星飞机吗?美国宇航局 2015年6月]
*[http://www.planetary.org/multimedia/space-images/mars/candor-chasma-animation-hirise-dtm.html 坎多耳峡谷] 的虚拟飞行(坎多耳峡谷)
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