
北京時間 4 月 19 日 15 時 30 分,這架 1.8 公斤重的無人機(jī)旋翼槳葉首飛轉(zhuǎn)速在 12 秒內(nèi)從 0 達(dá)到了每分鐘 2500 轉(zhuǎn),在 6 秒內(nèi)爬升到超過 3 米的高度,并在空中盤旋了 30 秒,隨后緩慢下降直到無人機(jī)下部四個支架接觸到地面。機(jī)智號底部安置有激光高度計與導(dǎo)航相機(jī),確保首飛懸停在著陸場中央而不會偏離。作為前線“記者”,距離機(jī)智號 76 米外的毅力號火星車攜帶了相機(jī)與麥克風(fēng)錄制了“機(jī)智號”完整飛行過程。
雖然首飛在北京時間 19 日下午三點半已經(jīng)開始,但飛行數(shù)據(jù)完全傳回地球需要約 3 個小時。美國宇航局此前已經(jīng)發(fā)送了預(yù)先設(shè)定好的自主飛行指令,但 NASA 接受這次飛行數(shù)據(jù)傳輸在今晚接近 7 點才完成。
據(jù)了解機(jī)智號攜帶了兩臺相機(jī),底部的彩色相機(jī)可以拍攝 1300 萬像素的高分辨率照片,而導(dǎo)航相機(jī)分辨率較低,只有 50 萬像素并只能拍攝黑白照片。航拍數(shù)據(jù)在無人機(jī)著陸后借由毅力號火星車回傳至地球。
機(jī)智號造價 8500 萬美元,機(jī)身主體僅一個紙巾盒大小,由毅力號攜帶在 2021 年 2 月 18 日登陸火星,并于 4 月 3 日被毅力號釋放在火星表面上,原定 4 月 12 日首飛但因軟件故障與升級問題進(jìn)行了兩次試飛推遲。機(jī)智號攜帶了萊特兄弟 1903 年制造的飛行者一號飛機(jī)上的一小塊布料,用以致敬人類航空百年。飛行者一號是人類歷史上首個重于空氣的航空器,并且完成了持續(xù)而且受控的動力飛行,是公認(rèn)的第一臺有人駕駛的動力飛行器。
機(jī)智號使用高通驍龍?zhí)幚砥鳎琇inux 操作系統(tǒng),并使用太陽能電池板為鋰電池充電,因此在這次試飛成功后,機(jī)智號將進(jìn)行 4-5 天的充電與整休,并會在未來 30 天內(nèi)進(jìn)行更遠(yuǎn)距離與更長時間的試飛,提升飛行的復(fù)雜度和難度。比如飛行高度提升至 5 米,飛行距離超過 50 米,甚至不再返回現(xiàn)在的起落場,而是降落在新的目標(biāo)點上。
此前科學(xué)家擔(dān)心機(jī)智號首飛會遇到強(qiáng)風(fēng)等意外險情,因為機(jī)智號并沒有自動扶正系統(tǒng),一旦飛行中傾覆將導(dǎo)致任務(wù)提前結(jié)束,但所幸這些險情并沒有發(fā)生。此外,機(jī)智號此前成功挺過了火星寒冷的夜晚,耶澤羅撞擊坑夜晚溫度甚至達(dá)到零下 90 攝氏度。
機(jī)智號無人機(jī)槳葉由纖薄的碳纖維制成,可以在火星的大氣提供足夠的升力。在機(jī)智號飛行過程中,旋翼每分鐘旋轉(zhuǎn) 2400 次。

火星新式探測方式的先行者
雖然火星的引力比地球小得多,但它的大氣層密度只有地球的 1%,所以這次試飛極具挑戰(zhàn)。NASA 工程師們巧妙地裝備了 4 個 1.2 米長的旋翼槳葉,這種用碳纖維制造的槳葉旋轉(zhuǎn)速度要比地球上的快很多,槳葉也更輕薄。在火星上,旋翼要每分鐘旋轉(zhuǎn) 2400 次才能保障“機(jī)智號”的正常飛行,在地球上只需要約 280 轉(zhuǎn) / 分鐘。此前這一設(shè)計在噴氣推進(jìn)實驗室(JPL)建造的模擬火星環(huán)境的真空室中得到了成功的測試,最大飛行距離 300 米,最高飛行高度 5 米。
海盜 1 號于 1980 年拍攝的火星西半球,水手大峽谷位于中央,長 3769 公里、最深處 7 公里,成一個復(fù)雜的峽谷系統(tǒng)。這些區(qū)域是火星車無法探測的,但是火星無人機(jī)可以近距離航拍。
相比火星軌道上的人造衛(wèi)星以及在火星地表漫游的火星車,無人機(jī)結(jié)合了二者的優(yōu)勢,既可以進(jìn)行空中航拍也可以近地觀察漫游車無法進(jìn)入的崎嶇峽谷,洞穴或隕石坑內(nèi)。作為火星無人機(jī)的技術(shù)驗證先驅(qū),機(jī)智號的成功將為后續(xù)火星探測方式帶來非常多的可能性,讓地球上的科學(xué)家能夠前往如水手大峽谷,奧林帕斯山等著名火星崎嶇地貌進(jìn)行近距離探測。