美国宇航局喷气推进实验室和AeroVironment的工程师揭示了2024年1月18日“聪明号”火星直升机坠毁的可能原因。 这一事故归因于飞行器的导航系统被单调的波纹沙地误导，导致其无法准确评估速度和高度。
调查显示，直升机遇到了缺乏明显特征的困难地形。因此，它错误地估算了自身的速度，导致在火星上粗糙着陆。事后数据表明，过高的水平速度导致与沙丘的猛烈冲击，使飞行器出现不自然的俯仰。
最初，美国宇航局的工程师推测旋翼叶片因直接接触火星表面而受损，但进一步分析确定它们是由于姿态的突然变化超过了设计极限而断裂的。一片叶片在坠毁现场49英尺外被发现。
尽管飞行能力遭到破坏，“聪明号”在次日与“毅力号”探测器重新建立了通信。该直升机继续定期传输有价值的气象数据和航空电子信息，帮助工程师为未来的火星空中飞行器设计提供支持。“聪明号”最初设计只进行五次飞行，但超出预期，完成了72次任务，飞行时间总计超过两小时，成为近三年来的成功飞行。
聪明号的飞行路径：关于其意外坠毁及未来影响的见解
聪明号任务简介
美国宇航局的“聪明号”火星直升机创造了历史，成为在另一颗行星上首次进行动力控制飞行的飞行器。这项创新技术旨在测试地球以外的空中探索的可行性，在其任务中收集关于火星大气和地貌的重要数据。
理解坠毁事件
2024年1月18日的坠毁事件是“聪明号”任务中的一个重大事件。美国宇航局喷气推进实验室和AeroVironment的工程师调查了导致这一事故的情况。他们发现，直升机的导航系统受到火星无特征波纹地形的负面影响，导致速度和高度评估不准确。
导致事故的关键因素：
– 单调地形：沙地景观缺乏明显的视觉特征，对“聪明号”的算法造成了关键影响，因为其算法在稳定飞行时严重依赖视觉线索。
– 高水平速度：直升机错误地计算了自身的速度，导致快速下降并与沙丘发生猛烈冲击。
– 结构限制：最初关注的是旋翼叶片因接触地面而受损；然而，后来发现，突然的姿态变化造成了超出设计极限的损坏。
坠毁后的通信与数据收集
坠毁后，“聪明号”成功与“毅力号”探测器重新建立了通信。尽管无法飞行，该直升机仍然能够进行地面数据传输。它继续提供有价值的气象数据和航空电子信息，从而影响未来火星空中飞行器的设计。
聪明号的成就
“聪明号”最初设计进行仅五次飞行，但远远超出所有预期，完成了72次成功任务，飞行时间总计近三年、两小时——这是迄今为止在另一颗行星上进行的最广泛的空中探索。
创新与未来影响
从“聪明号”的任务和随后的坠毁分析中收集的数据无疑将指导未来空中任务的发展。获得的见解可能会改善导航系统，尤其是在缺乏视觉特征的困难地形中。
火星空中探索的利与弊
– 优点：
– 提高对广泛且难以接近地形的观察能力。
– 快速的数据收集，补充探测器的调查。
– 有价值的大气数据有助于理解火星气候。
– 缺点：
– 在无特征地形中的导航挑战。
– 高速冲击可能导致空中飞行器的损失，给任务规划带来风险。
如何有效使用火星空中飞行器
1. 地形分析：在任务开始前，对潜在的着陆和操作区域进行彻底分析。
2. 自适应导航算法：开发能够适应各种地形类型的算法，以提高速度和高度评估的准确性。
3. 稳健的设计参数：确保设计容差适合火星环境，考虑到意外挑战。
结论与未来趋势
“聪明号”事件作为外星探索复杂性的案例研究。通过学习其成就和挫折，未来的任务可以更好地装备以应对火星带来的独特挑战。技术和导航系统的持续进步将为其他世界上更具韧性和能力的空中探索者铺平道路。
有关美国宇航局的“聪明号”和正在进行的任务的更多信息，请访问美国宇航局官方网站：NASA。
