我国自行设计研制的火星无人机样机通过验收测试

火星探测正吸引着全世界越来越多的关注。

最近几天，我国自行设计研制的火星无人机样机通过验收测试。

继美国之后，中国也将拥有自己的火星无人机！

别看这么小的一个，花了两年时间才被中科院完成。

同轴双旋翼的设计将使它们能够产生足够的升力上升到5~10米，一次可以飞行3分钟，1分钟可以飞行300米。

在火星上，大气密度只有地球的1%，完成这样的飞行太有挑战性了。

而且，无人机配备了微型多光谱探测器，可以充当火星车的领航员，辅助火星车加速完成探测任务。

预计将在中国下一次火星探测任务中登陆火星。

做火星车的领航员。

为什么火星车需要这样的领航员。

大家还记得，今年5月15日，我国的朱荣号火星车成功登陆火星。

截至8月15日，它已在火星表面90天内成功行进889米，并从地球发回约10GB原始数据，成功完成预定的巡视和探测任务。

是的，用了90天不到900米。

因为火星的表面环境非常复杂，发射火星的高成本容不得一点点翻车，每次移动都要仔细观察周围环境后再移动一小步。

你必须小心谨慎。

此外，火星车在移动时要进行科学考察，并向地球发送数据，然后等待响应和指令后再进行下一步。

但是由于距离和带宽的原因，火星和地球之间的信号传输相当慢.

所以这两个原因加起来，不管是朱荣还是NASA的毅力号，都不会有人快。

有没有可能设计一个多光谱探测系统，既能巡视火星，又能做火星车的导游。

中国科学院复杂空间系统电子信息技术重点实验室研究员边春江早在2016年1月11日中国火星探测任务正式确立时就提出了这样的想法。

这样就可以解决火星车行程受限，前进速度慢，探测范围小的问题。

因此，2019年3月，边春江基于实验室在飞行器，电子通信，人工智能等方面的技术基础，提出了火星无人机的设想，并申请了北京市科委空间科学国家实验室培育项目。

同年6月，该项目正式立项，项目名称为火星表面巡视飞行光谱探测关键技术研究。

现在，经过两年的研发，终于到了样机的验收阶段。

一次可以飞3分钟，1分钟可以飞300米左右。

与四个螺旋桨的方形无人机不同，火星原型机有两个长度为1.4米的平行螺旋桨。

在这之下，有四条机械腿，四条腿之间的一个方形肚子用来容纳火星探测所需的设备。

它配备了一个微型光谱仪，总重量为2.1千克。

边春江介绍，根据火星无人机的设计能力，在一次飞行中，微型光谱仪可以完成半径几百米的火星表面成像，快速，准确地掌握火星车周围地形和表面物体的信息。

除了帮助火星车避开障碍物，如果发现高价值目标，还可以引导火星车快速准确到达。

这样，在无人机的引导下，火星车才能高效完成科学探测任务。

赞美诗事实上，今年4月，美国宇航局的机智无人机在火星上成功测试，用于规划和勘测毅力号火星车的最佳行驶路线。

这也是人类首次在地球之外的大气中完成动力飞行的莱特兄弟时刻。

1.8公斤垂直上升约3米，持续约40秒，完成首次飞行。

但中科院无人机最初定位在5—10m的飞行高度，一次能飞3分钟，1分钟能飞300米，通过无线充电从火星车获得动力。

除了动力和通讯的限制，火星的大气层很薄，密度只有地球的1%。

因此，在火星上飞行无人机极具挑战性在这种环境下，它必须首先产生足够的升力才能飞行

由于目前不可能在火星上建造跑道，飞机只能放弃固定翼，选择直升机形式。

而单旋翼和尾桨的直升机，在保证升力相同的情况下，桨盘直径较大，不够紧凑，不利于携带和运输。

多旋翼无人机，体积必然很大，

只有同轴双旋翼无人机才能以最小的外形尺寸获得最大的桨叶面积，有利于在稀薄大气中获得足够的升力。

所以团队成员最终选择了同轴双旋翼的技术路线，这也是我们之前看到的。

今后仍有许多工作要做。

目前，通过验收的项目被评价为为中国后续火星探测提供可能的手段。

但边春江说，还有很多工作要做。

比如后续团队将重点关注无人机在火星极低温度，阵阵沙尘等复杂环境下的长期生存，并开展相关技术研究和验证工作。

另外，正式开发之后，如何测试也是一个问题国内还没有能同时满足低温，低压，大尺寸环境的试验箱

他们也应该努力赢得新的支持。

卞春江说，未来5~6年将是研究的窗口期，

我们希望克服这些技术难题，让无人机登上火星进行下一次火星探测任务。