【原】NASA火星直升機(jī)已放出，相當(dāng)于要飛到地球三萬(wàn)米高空，還沒(méi)人做到
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這是一個(gè)令人期待的緊張時(shí)刻，美國(guó)宇航局（NASA）耗資8500萬(wàn)美元的小機(jī)靈直升機(jī)（Ingenuity），已從毅力號(hào)火星車(chē)腹部順利釋放到火星地面，姿態(tài)良好。毅力號(hào)已向前移動(dòng)，小機(jī)靈已完全暴露于火星的陽(yáng)光之下，開(kāi)始為人類(lèi)第一個(gè)飛行器第一次翱翔外星的天空做準(zhǔn)備。小機(jī)靈佇立在火星的風(fēng)中，好奇地打量著這個(gè)和地球迥然不同的星球，感覺(jué)有些膨脹，也有些飄。畢竟火星的大氣壓力只有地球的0.6%，重力只有地球的38%，任誰(shuí)到了那兒都會(huì)覺(jué)得飄和膨脹。但再飄，再膨脹，一個(gè)最嚴(yán)酷的現(xiàn)實(shí)已經(jīng)讓小機(jī)靈極寒而栗——如何活過(guò)火星第一個(gè)酷寒的夜晚。火星夜晚的溫度可以降到零下90度，比地球上最寒冷的南極測(cè)得的最低溫度（89.2℃）還要低，任何血肉之軀，在那兒飄得再兇，膨脹得再大，到晚上都會(huì)凍成一坨冰疙瘩。小機(jī)靈是機(jī)器人，沒(méi)有血肉，但也需要保持體溫，否則就要和火星第二天的太陽(yáng)說(shuō)拜拜了。躲在毅力號(hào)腹部的時(shí)候，小機(jī)靈是靠毅力號(hào)的電力系統(tǒng)保持溫度，現(xiàn)在離開(kāi)了，一切就得靠自己了。所以它得抓緊時(shí)間充電，并和地球上的工程師保持聯(lián)絡(luò)，接受指令。小機(jī)靈的體重是1.8公斤，但電池就占了約六分之一，達(dá)273克。這是6個(gè)索尼鋰電池，容量為35–40 Wh，三分之一可用于飛行，三分之二得拿來(lái)給主要部件，包括電池自己和敏感電子設(shè)備保溫，通過(guò)一個(gè)加熱器使其內(nèi)部在火星晚上保持7攝氏度的溫度，這絕對(duì)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。NASA的工程師們正在為它祈禱，希望在火星的明天早上，還能和小機(jī)靈聊聊天，談?wù)勅松突鹦翘鞖猓@樣的話測(cè)試準(zhǔn)備工作就有望繼續(xù)進(jìn)行，并在11日進(jìn)行第一次測(cè)試飛行。否則的話，一切就只有免談了，所以大家都很忐忑，小機(jī)靈自己更是忐忑，畢竟能不能見(jiàn)到明天的火星太陽(yáng)，就看今天晚上這一錘子買(mǎi)賣(mài)了。趁著小機(jī)靈還在忐忑的時(shí)候，再透露一些小機(jī)靈的“機(jī)密”數(shù)據(jù)。小機(jī)靈的大腦是一塊高通驍龍801芯片，使用了Linux操作系統(tǒng)，攜帶了陀螺儀、視覺(jué)里程表、傾斜傳感器、激光高度計(jì)和危險(xiǎn)檢測(cè)器等傳感器和裝置。由于火星磁場(chǎng)不一致，無(wú)法用指南針導(dǎo)航，因而小機(jī)靈使用了集成在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的太陽(yáng)跟蹤相機(jī)，運(yùn)用相機(jī)跟蹤特征獲得的速度估算值來(lái)控制視覺(jué)導(dǎo)航算法，通過(guò)高通處理器連接到兩個(gè)飛行控制微控制器單元上，最終實(shí)現(xiàn)自主飛行的目的。小機(jī)靈使用了直徑1.2米的反向旋轉(zhuǎn)同軸旋翼，四個(gè)轉(zhuǎn)子葉片可以每分鐘2537轉(zhuǎn)的速度高速旋轉(zhuǎn)，葉片末端的線速度可以達(dá)到驚人的0.7馬赫。這并不是小機(jī)靈在秀速度，秀威力，而是萬(wàn)般無(wú)奈之下，情非得已的選擇，因?yàn)榛鹦堑目諝馓”×?，非得轉(zhuǎn)這么快才能產(chǎn)生足夠的升力讓自己飛起來(lái)。這相當(dāng)于在地球上要把直升機(jī)開(kāi)到30000米的高空，目前還從未有旋翼飛行器到達(dá)這一高度，而且很可能永遠(yuǎn)也無(wú)法達(dá)到。小機(jī)靈可以提供火星地表的俯視圖像，分辨率可比火星軌道上的相機(jī)高10倍，并且可以提供毅力號(hào)相機(jī)無(wú)法拍到的圖像，充當(dāng)毅力號(hào)的偵察機(jī)，幫助毅力號(hào)進(jìn)入復(fù)雜困難的地形。小機(jī)靈使用低功耗的ZigBee無(wú)線電鏈路通信協(xié)議，以及安裝在自身及毅力號(hào)上的900MHzSiFlex02芯片組來(lái)進(jìn)行通信，最遠(yuǎn)可在1000米距離上以250Kb/s的速度傳輸數(shù)據(jù)。小機(jī)靈的設(shè)計(jì)其實(shí)只是為了演示在火星上的飛行，看看人類(lèi)飛行器究竟能不能在火星上飛起來(lái)，所以其設(shè)計(jì)壽命僅為30天，每次飛行高度3至5米，飛行距離300米，時(shí)間3分鐘，總共飛行五次就算大功告成。飛行的最大水平速度為10米/秒，垂直速度為3米/秒。所有這一切的關(guān)鍵，就是那六塊索尼鋰電池，如何讓它們充電，如何讓它們保溫，如何分配電量的使用，成了NASA工程師們最傷腦筋的事情，稍有不慎，8500萬(wàn)美元就可能打水漂。哦，實(shí)際只有8000萬(wàn)美元，另外500萬(wàn)美元是用來(lái)操作直升機(jī)的，不成功的話節(jié)約下來(lái)了，希望不要出現(xiàn)這個(gè)情況。所以NASA的工程師們事無(wú)巨細(xì)都考慮到了，比如飛行時(shí)間最好在火星當(dāng)?shù)貢r(shí)間11點(diǎn)進(jìn)行，這是因?yàn)槔碚撋弦惶炜梢詫㈦姵爻錆M(mǎn)，早上飛可以保證小機(jī)靈滿(mǎn)血進(jìn)入火星夜晚，避免電量耗盡導(dǎo)致體溫不保，凍死在火星的寒風(fēng)里。之前在地球上，NASA已經(jīng)模擬火星大氣和引力對(duì)小機(jī)靈進(jìn)行了測(cè)試，一切都還不錯(cuò)，所以我們可以期待明天一早起來(lái)，小機(jī)靈依然健在，并順利地投入飛行準(zhǔn)備中。利用小機(jī)靈的獲得的數(shù)據(jù)，NASA未來(lái)的目標(biāo)是制造更大的旋翼飛機(jī)在外星天空飛行，下一代直升機(jī)的質(zhì)量可能在5千克到15千克之間，可以攜帶0.5千克到1.5千克的載荷，可以直接與火星軌道的衛(wèi)星通信，這意味著它可以擺脫火星車(chē)，直接在火星天空自由地翱翔。這樣的前景無(wú)疑非常美好，未來(lái)可以直接運(yùn)送大量直升機(jī)到火星，飛向火星的四面八方進(jìn)行探測(cè)，尋找火星潛在或不潛在的生命，甚至可以將可疑的樣本捕捉到，帶到樣本返回區(qū)域運(yùn)回地球。如果火星某處真的躲藏著某種外星生物的話，更大型的直升機(jī)發(fā)明后，它們可能就無(wú)處匿蹤了，只是希望它們不要甩石頭把飛機(jī)打下來(lái)。《宇宙演化綱要》三部曲是徐德文為回饋粉絲和讀者朋友支持，量身打造的重磅知識(shí)性極超腦洞科幻力作，集硬科幻與軟科幻于一身，最大的特點(diǎn)只有四個(gè)字——絕對(duì)震撼，你可能從未想過(guò)生命、智慧、文明、時(shí)間及整個(gè)宇宙竟然可以這樣顛覆性地認(rèn)知。十年文學(xué)，五年科學(xué)路上的漫漫求索，鑄就了這個(gè)極超腦洞的時(shí)間卡蹦宇宙，讓你在詼諧幽默，輕松愉悅中了解最新宇宙天文知識(shí)及生命智慧如何演化的猜想。第一部《生命》約42章，從100多億年前宇宙極早期生命大爆發(fā)開(kāi)始，到2.5億年后的地球后文明時(shí)代結(jié)束，歡迎先關(guān)注再閱讀并發(fā)表感想，你的意見(jiàn)說(shuō)不定也會(huì)出現(xiàn)在后續(xù)章節(jié)里哦。
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