美国宇航局测试未来火星飞行器
火星勘测轨道飞行器:探索红色星球的先锋
美国宇航局的一项火星探测计划正迈向新的里程碑,其核心——火星勘测轨道飞行器(MRO)正是该计划的重要组成部分。这颗精密的侦察卫星以前所未有的高分辨率对火星进行详尽考察,为后续的火星地表任务寻找适宜的登陆点,并为这些任务提供高速通讯服务。预计至少四年内,MRO将在火星轨道稳定运行,成为火星的第四个正在使用中的人造卫星和第六个正在工作的火星探测器。这次美国宇航局测试的,是一架纯粹的遥控控制的火星飞行器,具备学习能力,能够不断完善自身的飞行技巧。
这一项目的起源和发展在加州阿姆斯特朗飞行研究中心被揭开。一群学生成功放飞了原型机——Prandtl-M遥控滑翔机,其设计理念将引领未来火星大气层的探索。约翰·波德耶斯基,这位来自尔湾峡谷学院的学生正参与美国宇航局的学生项目,将课堂知识应用于实践,致力于空气动力的研究。
美国宇航局的两个重要活动为学生提供了接触前沿科研的机会。无人航空系统教育活动让学生有机会参与美国宇航局UAS计划的工作,而这一切构成了Prandtl-M团队的核心组成部分。研究人员赞赏这个学生项目和这些小型原型机的价值,认为它们真正代表了前沿科技的进步。学生们在一个项目中接触到航天工程的所有主要领域,包括控制、空气动力、结构和仪器封装。虽然初期尝试可能会遭遇失败,但这样的项目让学生敢于尝试新事物,并从失败中学习。这不仅激励和鼓舞了学生,还为美国宇航局和航天工业培养了人才。
Prandtl-M项目的研发过程充满挑战与探索。从屋顶高度的飞行测试开始,研究人员从多种备选形状中确定了最佳气动外形。一旦确定了气动外形,他们就会装上伺服电机以控制副翼。制作碳纤维原型机并经历一系列试飞,直到最后的成功令人激动。设计始于去年夏天,学生们设计了更为复杂的碳纤维框架。在此成功试飞之前,团队和导师设计了钢结构的发射器并测试了六种不同的飞行器形状。罗伯特·詹森表示,在这种活动中,他们给予学生探索和犯错的空间。首席科学家艾尔·鲍尔斯提到,除了开发Prandtl-M的实验台飞行器外,学生们还参与了传感器、导航系统和自动驾驶系统的研发工作。接下来是对这些系统的进一步开发以及机身与自动化系统的组合,尽管面临系统兼容性问题,但学生们坚信只要不懈努力,Prandtl-M终将飞向火星的天空。