Ingenuity 火星直升机任务在 72 次飞行后结束

经过 72 次飞行，美国宇航局 (NASA) 宣布“独创号”火星直升机的任务结束，这超出了最乐观的预期。

NASA 于 1 月 25 日宣布，在 1 月 18 日的最近一次飞行中，至少有一个“聪明号”的旋翼叶片受到损坏。在那次飞行中，直升机与毅力号火星车之间的联系在直升机下降过程中被中断，但在第二天又恢复了。

美国宇航局局长比尔·尼尔森在社交媒体上的视频消息中表示：“我必须宣布，‘聪明号’小型直升机已经完成了在火星上的最后一次飞行，这真是苦乐参半。”

1 月 18 日的航班原本是一次简单的上下飞行，以确定直升机在 1 月 6 日的上一次航班紧急着陆后的位置。直升机上升到计划高度 12 米，并悬停了 4.5 米。几秒钟后开始以每秒一米的速度下降。当“独创”号距水面约一米时，联系中断。

虽然“独创”号是直立的并与控制器进行通信，但它返回的图像显示其一个旋翼叶片的尖端损坏。“我们正在调查刀片撞击地面的可能性，”尼尔森说。美国宇航局在一份声明中表示，仍在研究导致通讯中断的原因以及直升机如何着陆。

独创号在第 72 次飞行后传回的一张图像中，其中一个旋翼出现了阴影，显示了叶片在飞行中受到的损坏。图片来源：NASA/JPL-Caltech

NASA 喷气推进实验室的 Ingenuity 项目经理 Teddy Tzanetos 在接受记者采访时表示，大约 25% 的转子叶片丢失，导致 Ingenuity 无法飞行。他说，考虑到旋翼的速度（约 2,500 转/分钟），其他叶片很可能在着陆时也受损，项目团队希望通过更多图像来证实这一点。直升机上的其他主要子系统没有显示出损坏的迹象。

他说：“无论是叶片撞击导致了通信中断，还是通信中断和电力不足导致了转子撞击，我们永远不会知道。”事件，但补充说，项目团队将尝试根据他们获得的数据拼凑出他们对发生的情况的最佳猜测。

一种可能性是，“聪明号”飞越的无特色地形可能混淆了直升机的导航系统。此类系统的工作原理是跟踪表面特征并将它们关联起来，剔除虚假特征。“危险在于，当你用完所有功能时，你就没有太多可供导航的了。Ingenuity 的“名誉飞行员”哈瓦德·格里普 (Håvard Grip) 在电话会议上表示：“你无法达成共识，最终会追踪到错误类型的特征。”

他说，在这种情况下，直升机可能会认为它正在水平远离目标着陆点并进行过度校正。他说：“它很可能做出了激进的机动，试图在着陆时纠正这一问题，这会导致侧向运动并使直升机倾斜。” 这可能导致刀片撞击地面或在落地前失去动力。

历史和遗产

Ingenuity 被纳入 2020 年火星任务中，毅力号火星车作为技术演示，计划在一个月内执行不超过 5 次飞行。原创号的加入最初引起了争议，因为科学家担心直升机的操作会干扰火星车的任务。

独创号于 2021 年 4 月在毅力号着陆两个月后首次登陆火星。这些飞行进行得非常顺利，以至于美国宇航局决定将“独创”号的任务扩展到计划的五次飞行之外。聪明号被改造成毅力号的空中侦察机。Ingenuity 在 72 次飞行中飞行了约 17 公里，在空中飞行了两个多小时。

独创号的成功帮助改变了美国宇航局从火星返回毅力号收集的样本的计划。美国宇航局 (NASA) 于 2022 年 7 月宣布，在未来的样本回收着陆器任务中，将使用两架基于“独创性”的直升机来代替欧洲航天局提供的流动站。如果毅力号火星车无法直接将其收集的其他样本运送到着陆器上，直升机将用于拾取毅力号在火星表面留下的一批样本，并将它们带到着陆器上。

美国宇航局行星科学部门主任洛里·格莱兹在电话会议上表示：“独创性彻底打破了我们在引入空中机动新维度方面的探索范式。”

它还证明了在“不造成伤害”的基础上进行飞行技术演示和科学任务的战略，该战略可以为未来的任务提供支持。另一个例子是 Psyche 任务中的深空光通信有效载荷，上个月成功地将高清视频从 3100 万公里之外的地方传输到地球。

喷气推进实验室主任劳里·莱辛 (Laurie Leshin) 在电话会议上表示：“这些任务为光明的未来奠定了基础。” “至关重要的是，我们要继续寻找地点，寻找机会，驾驶这些东西，获得飞行体验。”

“人们喜欢这些演示。他们喜欢看到我们如何突破界限，”她补充道。

美国宇航局上个月向国家航空航天博物馆捐赠了用于地面测试的“独创”原型机。察内托斯当时表示，“聪明号”的飞行经验有助于设计火星样本返回直升机，例如改进大气和热模型。

他在 12 月 15 日 NASA 将 Ingenuity 模型捐赠给博物馆的活动中说道：“在研究 Ingenuity 的过程中，我们都曾想象过我们的孩子一代或我们的孙子一代将建造第二个版本。” “我们从未想到，当“独创”号仍在飞行时，我们会致力于开发下一代火星直升机。”