火星季節的變化使大氣密度下降 NASA Ingenuity無人機飛行遭遇難題
美國宇航局的Ingenuity火星直升飛機已經在紅色星球上飛行了幾個月。 任務操作人員已經學到了很多關於在另一個星球上操作直升機的知識,並獲得了更多關於Ingenuity平臺的優勢和劣勢的資訊。 在利用直升機設計的優勢的同時,也為未來減輕其兄弟產品的弱點做了大量的工作。
隨著NASA對Ingenuity的優勢和劣勢有了更多的瞭解,操作直升機變得更加容易,但有一個方面卻變得困難。 據NASA稱,火星上的季節變化正在導致大氣密度下降。 原本大氣密度就已經是一個問題,因為火星上的大氣密度在任何時候都很低,這也是美國宇航局一開始不確定他們甚至是否能夠駕駛Ingenuity的原因之一。
隨著火星上季節的變化,大氣密度正在進一步降低。 美國宇航局準備在大氣密度為地球海平面上大氣密度的1.2%至1.5%的情況下進行飛行。 這意味著密度在0.0145和0.0185公斤/立方米之間。
然而,隨著季節的變化,美國宇航局預計將看到密度低至0.012公斤/米,這將是地球上大氣密度的大約1.0%。 它預計在直升機通常飛行的下午時段會看到這些降低的數位。 雖然這些百分比非常接近,但較低的密度對Ingenuity飛上火星天空的能力有很大影響。
大氣密度的設計下限是0.0145公斤/立方米,但美國宇航局說,直升機的推力至少要比在該密度下飛行所需的推力高30%。 隨著未來幾個月大氣密度的變化,減少到0.012公斤/立方米將意味著額外的推力餘量可能下降到只有8%。 這將意味著直升機的運行將非常接近失速條件。
解決的辦法是,NASA計劃以2800 RPM的速度旋轉旋翼,這比目前旋轉的速度快10%以上。 轉子旋轉得更快可能會導致振動,從而帶來其他問題,並將增加直升機的磨損。 美國宇航局計劃在未來幾天內測試新的方法,以使直升機儘可能長時間地飛行。