NASA
NASA计划要派出小型扑翼机,增加探索火星的效率。这个称为火星小蜜蜂(Marsbee)的扑翼机,将能提高人类在火星环境进行探勘与科学任务的可行性。
NASA的火星小蜜蜂计划,概念就像是星海争霸中的母虫搭载子虫的百生兽一样,由无人火星漫游车当作移动基地,载着成群的火星小蜜蜂,到欲探索的地域时,再放出火星小蜜蜂执行探勘任务。
火星小蜜蜂身上搭载感测器以及无线通讯设备,而火星漫游车可作为充电基地以及主要通讯中心,NASA认为,由蜂群构建的探测系统,除了具有重构感测网络的好处外,还可以弹性地派出一只或是一群互相沟通协作的火星小蜜蜂,进行样本或是资料收集,而这种架构组成韧性系统,能大大提高任务容错性。
火星小蜜蜂身长约4公分接近大黄蜂尺寸,翅膀约为蝉翼大小,以模仿鸟类或是昆虫拍动翅膀的方式扑翼飞行。而这也是这个计划的关键技术之一,利用仿生学设计的无人飞行器,应用在太空探索中,结合空气动力学以及低功耗节能设计,NASA表示,根据初步的模拟资料,拍动如蝉翼大小的翅膀,能提供足够的升力,让火星小蜜蜂悬浮在火星大气中。
火星小蜜蜂还应用了先进的能量采集机制,减少飞行所需要的动力,以延长飞行时间。由于火星极低的空气密度,导致惯性力严重影响火星小蜜蜂的移动,而NASA精密的机械设计解决了这个问题,他们将驱动翅膀拍动的扭力弹簧(Torsional Spring)安装在翅膀根部,以避免能量浪费以及减少共振造成的整体惯性。
而且看来火星小蜜蜂除了有翅膀外,可能还会有小螺旋翼。NASA提到,现在人类对于旋翼技术的设计以及控制更为成熟,而这两项技术特别适用于仿生扑翼机,提供飞行器在火星地貌上移动的能力。
这项计划由美国以及日本合作,共同解决火星小蜜蜂在火星大气层中扑翼飞行的问题。美国阿拉巴马大学的团队负责模拟火星环境,对扑翼机进行建模、分析以及最佳化,并交由日本团队负责开发火星专用扑翼机。
计划第一阶段先测试先前日本团队所开发的蜂鸟飞行器(MAV),并在模拟的火星大气中试飞,藉以收集资料与调整设计。第二阶段会深入探讨飞行器机动性,包括阵风、起飞与着陆、动力与遥感,替火星小蜜蜂为任务做最佳化。
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