大气压只有地球的0.6%,火星无人机是怎麽飞起来的?

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在民用无人机玩具和军用无人机都极为成熟的今天,在火星上起飞无人机看起来似乎并没有什麽难度,但不要忘了火星大气极其稀薄,压强更是只有地球的0.6%,所以火星地表的空气密度相当于地球34公里(34000米)的高空, 迄今为止只有前苏联的米格25冲上过这个高度,美国的SR71黑鸟侦察机升限也才26600米。

火星上的无人机

【科学科普】大气压只有地球的0.6%,火星无人机是怎麽飞起来的?

在5500万公里之外的火星上,美国的毅力号火星车已经放下了它怀裡1.8kg重的小直升机,这架凝聚了NASA科学家心血, 价值8500万美元的「史上最贵无人机」此刻正在火星上充电,不出意外的话,它将会成为人类首个在地外星球起飞的无人机,NASA甚至认为它的意义「不亚于莱特兄弟第一次起飞」

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但这架每克价格达到黄金766倍的小直升机,并不像毅力号一样肩负什麽科学任务,NASA对它的要求仅仅是「正常起飞」这麽简单, 只有两个摄像头和一个无线传输模组的它,未来将按照最初设定的程式以及感测器资料,在火星上不断起飞降落并拍摄照片和视讯,然后再以极低的传送速率把图像传回地球。

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火星起飞有多难?

在民用无人机玩具和军用无人机都极为成熟的今天,在火星上起飞无人机看起来似乎并没有什麽难度,但不要忘了火星大气极其稀薄,压强更是只有地球的0.6%,所以火星地表的空气密度相当于地球34公里(34000米)的高空, 迄今为止只有前苏联的米格25冲上过这个高度,美国的SR71黑鸟侦察机升限也才26600米。

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为了在大气稀薄的火星上起飞直升机,机智号无人机的螺旋桨转速需要达到每分钟2400转,只有这样才能勉强产生升力, 让机智号进行一次最长30秒的「跳跃式飞行」。

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根据NASA的设想,未来的火星探测依旧将会是漫游车主导,火星直升机的最大用途还是在3米左右高度尽可能拍摄火星大面积区域,为将来更大型的火星直升机积累经验。

火星探测家族

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从最开始的环绕器,到现在的火星车和火星无人机,再到未来可能出现的火星机器狗甚至是机器人,越来越多功能越来越强大的火星探测器们,正在用自身携带的各种设备研究火星,而这一切都是为了它们的主人: 人类未来能抵达火星

但此刻地球上最想去火星的并不是各国航天局,而是有著「硅谷钢铁侠」之称的马斯克, 对他来说火星更像是一个充满无限可能的「第二故乡」,而不是充满科研价值的神秘星球。

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所以当以马斯克为代表的私人航太企业抵达火星后,势必要对火星进行大刀阔斧的改造和建设,这与科学界「研究火星」的初衷显然不符,所以未来火星的商业开发者和科研开发者之间,肯定会产生类似今天地球上环保主义者和能源企业的矛盾。

如何改造火星?

从先天条件上来看,5500万公里外的火星远远算不上什麽「第二地球」,人类之所以扎堆儿去火星,更多是因为月球太小且金星环境更恶劣,没有办法才去的。

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所以将来移民火星的准备工作便是改造火星,至少先把火星两极区域的液态水给释放出来,而科学界给出的办法有两个:

第一是在火星轨道上部署超大规模反射镜, 用人工反射太阳光的办法定点照射火星两极冰盖,最终让火星地表再次出现海洋,但这个方案见效太慢且工程难度太大,毕竟人类在火星并没有工业基地,所需物资都得从5500万公里外的地球上运过去,而且火星冰盖依旧存在了数十亿年,用太阳光不知道得化到什麽时候。

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第二个办法则非常简单粗暴,那就是从地球上发射大量氢弹覆盖火星两极区域,用核聚变瞬间的超高温暴力摧毁并融化火星两极地区存在了数十亿年的冰盖,用最快的速度让液态水再次覆盖火星地表。

当然,这一方案是绝对不可能被实施的,除非未来人类能製造出不具备放射性的氢弹。

循序而渐进

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现阶段最靠谱的火星开发方案,还是和在地球南北极一样,建立全封闭式的生活舱,随著后续物资和人员的一步步到位再扩建成生活基地,甚至是火星小镇和火星城市。

期望在人类到达火星之前,就把火星改造完毕直接「拎包入住」是不现实的。

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