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蜻蜓无人机将在土星上飞行这是对火星的独创性的后续行动

2021年07月06日 茂名机械设备网

蜻蜓无人机将在土星上飞行,这是对火星的独创性的后续行动

继火星直升机的独创性之后,蜻蜓将在2027年从地球发射升空后,到达土星最大的卫星泰坦时,成为第二架在另一个世界上空飞行的美国国家航空航天局(NASA)无人机直升机。

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尽管蜻蜓仍在设计中,但它的体积将比微小的Ingenuity大得多,大约相当于一辆小型汽车的大小。它将进行为期两年的任务,以调查泰坦有机海洋世界表面的样本中国机械网okmao.com。

双四轴飞行器将能够在一次飞行中飞行数十英里,由多任务放射性同位素热电发电机(MMRTG)供电,就像火星恒心漫游车上使用的那样,可提供60瓦功率为车载电池充电。聪明才智依靠太阳能,但泰坦的大气层太密,无法提供足够的阳光,泰坦比火星离太阳更远。

科学家希望回答一些基本问题,例如什么使行星或月球变得宜居?还是什么化学过程导致了生命的发展?

在周二的一次在线YouTube活动中,NASA分享了专家对Ingenuity和Dragonfly的见解,并向公众提出了问题。由于蜻蜓只有汽车的大小,因此很难在地球上进行测试。约翰·霍普金斯大学应用物理实验室蜻蜓移动系统副主管Nishant Mehta说:“我们将通过大量模拟来补充无人机飞行测试,以涵盖我们认为可能会在Titan上遇到的情况。”

蜻蜓团队仔细观察了Ingenuity在火星上的四次成功飞行,并意识到两种飞行器都是相似的,因为它们必须自动驾驶。“凭借Ingenuity,我们了解到他们使用了通用的手机处理器,这对我来说确实是令人鼓舞和惊奇的,” Mehta说。(Ingenuity依赖于Qualcomm Snapdragon处理器。)

蜻蜓(像Ingenuity一样)也必须能够经受严酷的考验,泰坦在泰坦上可以达到近300华氏度,而在火星上则低至100华氏度。

“生存能力是更大的挑战之一,”美国宇航局喷气推进实验室的独创火星直升机飞行员约翰尼·林说。“涉及很多……大量的工作和测试,”包括将Ingenuity保持在工作温度以确保其每天醒来的加热器。

独创性依靠毅力将图像和数据传输到火星轨道器,火星轨道器又将其中继到地球。但是到目前为止,泰坦还没有轨道器,它将依靠高增益天线直接将图像和数据传输到地球。它能够每秒拍摄一张照片,但是挑战在于将数据以每秒10 kb的速率送回到地球。梅塔说:“数量不多,因此我们将花时间优化要删除的数据。”

虽然“恒心”计划将收集火星的岩石和尘埃,但直到2026年或2028年的下一次任务将它们收集回地球进行分析之前,这些样品才会进行分析。同时,蜻蜓将能够通过使用质谱仪和中子激活的伽马射线能谱仪来测试泰坦的表面和大气层并发送回数据。它还将具有用于监测大气的气象传感器。它将甚至进行地震研究以探测地下活动。

科学家从2004年开始使用卡西尼号人造卫星及其雷达和近红外成像以及惠更斯探测器跳伞,降落到泰坦表面,月亮在水冰表面之下有一个咸海,这是从泰坦表面跳下来的。

卡西尼号还透露,土卫六的表面上有河流,湖泊和液态乙烷和甲烷的海洋。甲烷会形成云层甚至雨水,降落的速度比地球上慢得多。那是因为土卫六的大气密度是地球的四倍,其引力约为地球的1/7。与Ingenuity的4磅重量相比,这两个因素都有利于蜻蜓即使具有相当大的重量也能飞行。

由于土卫六的大气层主要由氮和一些甲烷组成,因此它们的分子在暴露于阳光下会分裂开,然后复合形成复杂的有机化合物。这些有机分子是科学家如此兴奋地前往泰坦进行测量的原因,因为有机分子是生命的基础。 去年秋天,科学家使用射电望远镜在泰坦的大气层中发现了一种基于碳的分子C3H2。

APL在其网站上说: “ Titan在其主要的水冰表面上丰富,复杂,富含碳的化学物质的独特组合使其成为进行此类研究的理想场所。”

JHU APL从2018年开始的一段简短视频描述了任务的目的:

蜻蜓寻找益生元化学证据的任务听起来像是科幻小说,但这项工作仍在进行中。美国宇航局新闻事件主管贾瑞·库克(Jia-Rui Cook)指出,周二的在线活动于5月4日举行,这是星球大战传奇中的“五四与你同在”。