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为什么火星无人机不能在夜间飞行

时间:2020-11-20 14:46:55编辑:未知来源:互联网栏目:国外动态点击数(0)已有0人评论 加入收藏

  毅力号火星漫游车计划于2021年2月18日火星当地时间下午3:45左右,在耶泽洛三角洲地带降落。它不仅肩负着探索火星生命的重任,此次远征它还带着一架小型无人机“精灵号”。

  为什么无人机不能在夜间飞行?要想解答这个问题,我们先要系统地了解一下火星环境。 就像在地球上一样,火星上的太阳位置也在时刻变化着。温度,能见度,风速,甚至大气密度,都在根据太阳的位置变化着。

  首先,火星上的温度变化很大,在火星夏季赤道附近,温度可以达到舒适的20摄氏度。但在夜间,温度会降至-73摄氏度。在这种严寒温度下,漫游车上的关键设备会失效。因此,大多数火星漫游车都内置了供暖系统,可以在夜间极端情况下提供热量。

  这是导致机会号漫游车失联的原因。火星沙尘暴覆盖了漫游车的太阳能电池板,电池无法充电。在接下来的白天和晚上,供暖系统无法启动。极端严寒对漫游车内部组件构成了不可逆的损害。

  从好奇号开始,NASA在未来的漫游车中使用核电,避免这个问题。但核电池对于在火星上飞行的无人机来说太重了,因此只能使用太阳能为无人机供电。

  大气密度和风速的变化,也会给无人机造成灾难。NASA小组使用以前任务的数据得出结论。当地时间上午11点是精灵无人机工作的最佳时间。此时,风速相对平稳,太阳能电池板有机会充电。火星开始变暖,使用很少的功率,就能保持内部温度。精灵一次最多飞行90秒,每次飞行能探测三个足球场地面积。它只会在毅力号半径一公里之内飞行。

  精灵主要负责探测前方道路,充当毅力号的向导。探测毅力号无法到达的地方,收集有价值的数据。它收集的数据首先发送到毅力号,然后毅力号将数据传回地球。火星的大气层比地球稀薄100倍。为了产生足够的升力,螺旋桨必须旋转得更快。但是NASA团队必须避免超越音速,如果超过音速,空气动力学就会变得非常复杂。一根精灵叶片(螺旋桨)末端的最大速度限制为0.7马赫或声音速度的70%。

  是揭晓答案的时候了,在夜间无人机的电池会用更多功率给设备保暖。并且夜间太阳能电池板无法给电池充电,如果飞行途中电池耗尽,精灵从火星的天空坠落,那就得不偿失了。

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