央广网北京4月15日消息(记者张棉棉)据中央广播电视总台中国之声《新闻纵横》报道,美国国家航天局(NASA)日前宣布,“机智号”直升机在火星上的首次飞行被第二次推迟,其飞行的新日期将于下周公布,原因是需要重新安装其飞行控制软件以修复此前出现的计算机软件故障。连续两次推迟首飞的“机智号”究竟遭遇了什么?

“机智号”直升机(图片来源:CFP)

“机智号”是一台小型双螺旋桨直升机,仅重1.8千克,大小犹如纸巾盒一般,配备高性能电子设备处理器、高清(VGA)摄像机、激光高度计、斜率计等传感器导航。它在去年7月30日搭载“毅力号”火星车从地球发射升空,今年2月成功抵达火星轨道。此后,这架直升机随同火星车降落在火星表面,展开太阳能电池板为自己供电,并为11日的首次试飞做准备。

然而,在旋翼测试过程中,机载计算机发生了故障,故障发生在直升机试图从“飞行前模式”切换到“飞行模式”时。NASA解释称,有必要进行软件更新来解决这个问题。现在必须开发、测试新软件,并将其上传到飞行控制器上。然后,任务团队必须重新启动“机智号”,以继续按照原定计划测试。为此,试飞被推迟到14日。现在,虽然NASA明确表示,“机智号”目前状态良好,其电力和通信等重要系统都运行正常,但不可否认的是,正是因为软件故障,首飞再次推迟。NASA科学任务理事会成员托马斯·泽布臣说:“这是第一次在这样的一个地表上进行地外受控飞行。我们希望在火星这样一个非常极端的环境中,做到一个和在地球上完全一样的地外飞行。”

全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩分析,NASA计划是让这架直升机升空3米左右,盘旋大约30秒钟,然后安全降落在适当的位置。对地球上的无人机来说,这并不难完成,但在距离地球超过1.6亿公里的红色星球——火星上,这将是一项极具挑战性的壮举。他说:“主要是火星大气特别稀薄,只有地球的1%,所以要求这个火星直升机的旋翼转速特别快,比在地球快得多,否则它飞不起来。另外跟灰尘有关系,火星沙尘暴非常大,上面已经有一些灰尘。因此主要是环境原因,一个是大气,一个是沙尘。”

“机智号”的两对叶片应该以每分钟2500转以上的速度向相反方向旋转——大约是地球直升机的8倍。NASA需要以这样的速度将这架1.8公斤重的无人机送入火星稀薄的大气层。正因为火星的空气密度只有地球大气层的1%,这使得“机智号”的任务相当于比珠穆朗玛峰高出3倍的飞行高度。国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光说:“如果它正常起飞,降落的时候不能够平稳降落,而是翻倒,在这种情况下,有可能它的太阳能电池不会朝向太阳的方向,这样它就不可能在下一次飞行前进行充足充电,而且如果它翻倒,其螺旋桨接触到地面,它在起飞时也会受到限制,有可能导致整个‘机智号’任务的失败。”

既然这么难,那么“机智号”此番任务究竟有多少价值呢?据NASA介绍,此次飞行中,“机智号”将根据航点进行自主爬升、悬停、平移、降落飞行,如若成功,将证明直升机用作探索火星工具是可行的。杨宇光分析,目前我们已知的火星探测其实主要分为两类,一类是在火星的表面原位或者行驶探测,另一类是在火星轨道上进行探测,但这些和直升机所得到的的探测数据是截然不同的,也正因此,“机智号”本次任务必须“知难而进”。

“其实到目前为止,在火星轨道上的探测器,它进行普查所获得的数据分辨率是有限的,就是说,‘机智号’更大的优势在于能够对大范围甚至对火星全球的数据进行普查。但是像巡视车,即使像‘毅力号’或者是‘好奇号’这样大型的重达一吨的火星车,其行进范围和活动范围也是非常有限的。所以未来如果能有飞行器,这两者结合确实是一个折中,这其实可以衍生出很多其他在科学探测方面的需求和应用。”杨宇光说。

不过,对“机智号”来说,要想顺利完成首飞,还有不少路要走。庞之浩认为,除了软件升级,还应该再做好电池的准备工作。“从它的软件看,可能参数要有所变化。另外,它应该充足电,它的电能来自于火星车,火星车的电能来自于核能。如果电力不足,可能火星车还得开过去,给它充上电以后它再单独工作。”