美国无人机在火星首飞成功，创造历史，3米飞行高度悬停30秒

北京时间4月19日15时30分左右，美国“机智”号无人机在火星耶泽罗撞击坑6秒内爬升到3米的高度，并在空中盘旋了30秒，随后缓慢下降直到无人机下部四个支架接触到地面。“机智”号无人机成为了人类首架在其他行星上飞行的可控飞行器!

美国国家航空航天局(NASA)在社交网站上对此进行了直播，其中“机智”号无人机工作组在缅甸裔负责人MiMi Aung带领下，准备约半小时后开始飞行，爬升约3米后降落。

“机智”号在飞行中拍摄的火星地面画面，其中包括自己的影子

“机智”号无人机与地球的工作组间由于距离太远，信息传递存在延迟。在无人机降落数分钟后，负责人MiMi Aung宣布了此次飞行成功的消息。

飞行期间，“机智”号无人机机拍下了一张火星地表照片，包含自己的影子。一旁的“毅力”号火星车亦拍摄了其飞行的情况。

一旁的“毅力”号火星车亦拍摄“机智”号无人机飞行画面

此前NASA曾计划，“机智”号火星无人机于11日进行首飞，按计划将上升到距离火星地面约3米的高度上，完成悬停再降落返回地面，飞行预计在90秒内结束。然而在测试中却发现了“机智”号的旋翼系统存在问题，复又推迟到4月14日。

而4月14日，“机智”号的计算机软件又出现故障，NASA又为其重新安装飞行控制软件，又推迟了首飞时间，好在这次首飞成功，成功完成任务。

下面是我国的天体物理学博士、科普作家孙正凡对这次首飞的直播，大家可以跟着专家的角度来了解一下这次首飞的意义：

机智号造价8500万美元，由 NASA 喷气推进实验室(JPL)着手设计，重量仅为 1.8 公斤，高 0.5 米，碳纤维螺旋桨直径 1.2 米，以及共轴反转双旋翼，装在探测器的腹部，主要用于拓展火星车的视野。

“机智”号无人机螺旋桨旋转角速度可达 2400 转每分钟，水平移动的速度为 10 米每秒，爬升速度为 3 米每秒。相比之下，一架传统直升机每分钟的转速仅为 450 到 500。

“机智”号无人机以太阳能为动力，NASA工程师在其上集成了锂电池、照相机、微处理器和计算机软件领域的最新进展，并考虑了可能的极端气候条件，比如其锂电池就可以抵御夜间-90℃的低温。

在导航传感器上，“机智”号无人机使用手机级 IMU、激光测高仪以及向下的 VGA 摄像机进行单眼特征跟踪。导航时，无人机逐帧比较几十个特征，以跟踪相对位置找出方向和速度。这些都是通过位置估计来完成的，而不是记住特征或创建地图。

机智号使用高通骁龙处理器，Linux操作系统，并使用太阳能电池板为锂电池充电，因此在这次试飞成功后，“机智”号无人机将进行4-5天的充电与整休，并会在未来30天内进行更远距离与更长时间的试飞，提升飞行的复杂度和难度。比如飞行高度提升至5米，飞行距离超过50米，甚至不再返回现在的起落场，而是降落在新的目标点上。

至此，人类航天又完成了一个新的突破。

参考文献： [1]观察者网：美“机智”号无人直升机在火星成功首飞

[2]掌闻视讯：无人机在火星首飞成功：飞行不到1分钟，上升3米左右! [3]看看新闻Knews：“机智”号火星无人机首飞实拍画面 [4]航空知识：直升机在火星首飞!人类航天又一突破! [5]机器之心：27亿美元的美国火星车成功登陆火星!还带了一架1%大气密度也能飞的无人机

[6]企鹅号NASA探索：NASA火星直升机是如何登陆火星的

[7]天文在线：最后一分钟：美国宇航局推迟了机智号火星直升机的首次飞行

[8]新浪探索：没有炸机!美无人机在火星首飞成功创造历史 3米飞行高度悬停30秒

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