美国宇航局测试未来火星飞行器

文章作者:lili | 2016-08-20
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火星勘测轨道飞行器(Mars Reconnaissance Orbiter, MRO)是美国国家航空航天局火星探测计划之一。这项计划的主要目的是将一枚侦察卫星送往火星,以前所未有的分辨率对火星这颗红色行星进行详细考察,并且为往后的火星地表任务寻找适合的登陆地点,同时为这些任务提供高速的通讯传递功能。这项计划预计将在火星轨道运行至少四年,并且成为火星的第四个正在使用中的人造卫星(前三个为Mars Express、Mars Odyssey与Mars Global Surveyor)与第六个正在使用中的火星探测器(四个卫星加上两台火星探测漫游者)。而这次美国做测试的是纯粹的通过遥控控制的火星飞行器。这个有学习能力的飞行器会自己不断完善飞行技巧。

美国宇航局测试未来火星飞行器

研究人员称他们通过屋顶高度的飞行,从六七种Prandtl-M飞行器备选形状里决定气动外形,一但气动形状被确定下来,他们就会装上伺服电机以控制副翼

据国外媒体报道,在美国宇航局下属的加州阿姆斯特朗飞行研究中心里,一群学生成功地放飞了一架原型机,有朝一日这架飞机将飞抵火星的大气层。这架小型的遥控滑翔机被叫做火星着陆空气动力设计初步研究(Prandtl-M)。约翰-波德耶斯基是加州尔湾峡谷学院的一名机械工程专业的学生,正在参加一个美国宇航局的学生项目,该项目旨在进一步培养学生在学校里学到的技能,并将这些技能运用到实际研究中。

美国宇航局飞行专家活动,重点在给予社区大学的学生一个机会来提前参与科研工作。无人航空系统教育活动则给予大学生一个在美国宇航局UAS计划工作的机会,以上两个活动是Prandl-M 团队的主要组成部分。波德耶斯基来自加州尔湾,去年夏天他的工作是如何追踪Prandtl-M。今年他被到阿姆斯特朗中心录取后,在完成这一工作的同时他还要负责机上航电设备。

他们最欣赏这个学生项目和这些小型原型机的地方在于,这是真正的研究——货真价实的前沿科技进展。学生们能在一个项目里接触到航天工程的所有主要领域:控制、空气动力、结构和仪器封装。项目足够小,让我们能非常快速地设计和制造出来,并且哪怕头一两次尝试可能会不成功,我们可以尝试一些前人没有尝试过的东西。在激励和鼓舞学生们的同时为美国宇航局和航天工业培养人才。这是所谓“科学,技术,工程和数学教育”(STEM)的关键,也是有关机构的目标。

研究人员称他们通过屋顶高度的飞行,从六七种Prandtl-M飞行器备选形状里决定气动外形,一但气动形状被确定下来,他们就会装上伺服电机以控制副翼。对于在加州州立理工大学主修航天工程的爱默森-贝克,制作碳纤维原型机,从失败中学习直到最后的成功飞行令人激动。

设计是从去年夏天开始的,学生们在美国宇航局中心的大厅里设计了一个更为复杂的碳纤维框架。在这次成功的试飞前,学生团队和导师设计了一个钢结构的发射器并实验了六种不同的飞行器形状以确定最佳的形状,测试的结构会被用在下一个飞行器上。

罗伯特-詹森是小型无人飞行器的首席操控员,也是戴尔里德小规模飞行研究实验室的首席技师。他说,在这种活动里我们大可直接给学生答案,但这次我们给了他们自己探索和犯错的空间。阿姆斯特朗中心的首席科学家,Prandtl-M项目的经理艾尔-鲍尔斯表示,除了开发Prandtl-M的实验台飞行器,一些学生还参与了传感器、导航系统和自动驾驶系统的研发工作。

接下来将是对这些系统进一步的开发,以及将机身和自动化系统组合起来。届时他们还将面临系统间的兼容性问题。学生们相信,只要坚持不懈地努力工作,Prandtl-M和他们参与开发验证的有朝一日终将飞向火星的天空。

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