NASA:“机智”号无人直升机4月19日将首次在火星试飞

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“机智”号 (Ingenuity)直升机效果图。人民视觉 资料图

美国国家航空航天局(NASA)宣布,火星上第一架无人直升机——“机智”号 (Ingenuity)直升机的首飞将于4月19日举行。

据美国广播公司(ABC)4月18日报道,NASA预计,4月19日将进行无人直升机火星首飞 ,时间大概是美东时间3点30分(北京时间15时30分)。直升机首飞的相关数据将在飞行结束几个小时后传回地球。这次飞行是一次真正的挑战,因为火星上的空气非常稀薄——密度不到地球的百分之一。这就意味着,为了飞行,火星直升机旋翼桨叶的旋转速度,必须比在地球上的直升机要快得多。NASA称,这种“前所未有”的直升机操作非常危险,但表示它可以获得关于火星条件的宝贵数据。

一旦“机智号”成功起飞,它将攀升至距离地面约10英尺 (3米) 的高度,然后在原地盘旋30秒,最终在半空中转弯并重新降落到表面。底部摄像头每秒可以拍摄30张地面照片,其他摄像头将面向地平线,在飞行时拍摄照片。同时,“毅力号”火星车上的摄像头也将记录“机智号”的飞行过程。

首飞完成后,按照计划,“机智号”预计将在30个火星日(一个火星日约为24小时39分半)的时间内进行一系列更高、更长的试飞。“毅力号”火星车将会负监测直升机的试飞进展,然后继续执行自己的任务,包括搜索火星上的可能存在的古代生命迹象,并收集样本供未来取回。

ABC评论称,“机智”号直升机的首飞意义不亚于莱特兄弟首次在地球上试飞人造飞行器,将为人类探索宇宙的方式带来新“利器”。

据此前报道,“机智”号直升机的首飞已经被多次推迟。“机智”号直升机搭载“毅力”号火星车于今年2月成功降落在火星表面。按照美国宇航局计划,火星车将监控直升机的飞行过程,并将拍到的图片和数据传回地球。

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NASA的一小步,马斯克的一大步

伊隆·马斯克的太空探索计划在昨天取得了阶段性成果。

当地时间17日,美国航天局(NASA)宣布,马斯克创立的美国太空探索技术公司SpaceX获得了价值28.9亿美元的登月计划合同,这也是美国航天局有史以来首个商业登月计划。在此次竞标中,SpaceX击败了贝索斯创立的蓝色起源公司,以及另一家美国国防部的承包商Dynetics。

SpaceX将会为美国登月计划“阿尔忒弥斯”(Artemis,希腊神话中的月亮女神)提供载人登陆系统(Human Landing System, HLS),也就是月球登陆器,计划最快在2024年能实现这一目标。NASA在声明中表示,本次计划将会把史上第一名女性宇航员与第一名有色人种宇航员,送到地球以外的表面。

1969年7月21日,人类第一次成功登上月球

就在两个月前,SpaceX刚完成了8.5亿美元的新一轮融资,将其估值推高到740亿美元。在这一轮竞争中获胜,意味着SpaceX在载人商业飞行上取得了巨大的先发优势。并且,不论马斯克是否有意,SpaceX都将具备在这个资源无比稀缺的领域,来有效压制对手发展的能力。

为什么是SpaceX?

NASA本次作出的决定并不常规。

由特朗普政府定下的新一代美国登月计划被分为三个部分:首先是通过运输工具能将太空人从较高的环月轨道带到较低的轨道;之后是下降阶段,会将他们从低环月轨道带到月球表面;最后是上升阶段,在任务结束时将机组人员送离月球表面。

这次决定的,就是登月计划的最后一块拼图,把宇航员从近月轨道上的太空飞船运输到月球表面的月球登陆器。

一般而言,NASA都会在这样的大型项目里至少平行选择2个承包方,一是保证充分竞争,二是避免因为单一承包商失败而带来的计划延迟。在本次登陆器计划上,人们本来预期NASA会同时选择SpaceX与蓝色起源组团的“国家队”。

蓝色起源带领的“国家队”,有它与洛克希德·马丁(Lockheed Martin)、诺斯罗普·格鲁曼(Northrop Grumman)和德雷珀(Draper)这三家美国政府主要的军工企业承包商组成。它们共同设计和建造登陆器,被政府寄予厚望。本次竞标失败,意味着“国家队”只能解散。众议院科技委员会的委员,艾迪·约翰逊对NASA的决定表示失望。

“恭喜SpaceX,但我确实对NASA只选择了一个供应商感到吃惊”,资深太空政策顾问Casey Dreier在推特上评论,“当然,SpaceX始终像是只不断地在和自己竞争。到目前为止,它百分百地实现了其对于功能和价格的承诺。”

SpaceX这次之所以被选中,主要是因为他们开出的价格太有吸引力。根据Casey Dreier的计算,如果SpaceX真能在他们承诺的预算内实现登月,那么美国将以阿波罗时代硬件价格的13%,来完成载人登月计划。

在这之前,NASA为月球登陆器向美国国会申请了30亿美元的预算,但国会只批准了9亿美元的预算。所以也有分析认为,NASA此次之所以只选了Space X一家,主要是因为预算紧张,不足以支持同时给予两家公司合作合同。

值得一提的是,在上一研究阶段总额近10亿美元的拨款中,蓝色起源获得了过半的预算,达到5.79亿美元。Dynetics领导的团队获得了2.53亿美元;而SpaceX拿钱最少,仅有1.35亿美元。所以,SpaceX成为NASA最后选中的唯一承包商,也是因为SpaceX在此前已经展现出来的资金使用效率,以及开发猛禽火箭引擎和猎鹰重型运载火箭、龙飞船这三个已经被验证过的成功技术积累。

2020年11月,日本宇航员野口聪一即将登上SpaceX猎鹰9号火箭。

就“阿尔忒弥斯”计划本身而言,虽然还谈不上成功,但SpaceX已经连续制作了4个原型机。自去年12月开始,SN8、SN9、SN10和2周前的SN11接连在试验中爆炸。其中,SN8和SN9两架原型机在着陆之前就发生了爆炸。SN10在此基础上取得了一定的胜利,成功着陆后10分钟内发生了爆炸。

3月30日,S11在测试过程中,其中一个引擎点火出现问题而爆炸。SpaceX CEO埃隆·马斯克表示,“一次(相对)较少的甲烷泄漏导致二号发动机起火,烧坏了部分航空电子设备,导致发动机涡轮泵压力高于预期,在硬启动时爆炸。”而现在,星舰原型机SN15已上发射台,即将展开新一轮测试。

新一代的太空探索属于谁?

“我们这次不会只留下旗帜和脚印,然后等到50年后再回去。”NASA前任局长布莱登斯汀去年曾表示, 新的登月计划会是一个长期计划:“我们将持续下去,登陆器、机器人,太空漫游者和人会留下来。”

更重要的是,月球可以被当做试验场,以帮助人类在火星上着陆,这和马斯克殖民火星的梦想不谋而合。SpaceX向NASA提出的计划,就包括希望在月球上进行无人驾驶测试的计划。

既然要长期发展,运输工具是否能被复用就显得格外重要。NASA表示,SpaceX的星舰包括了一个宽敞的船舱和两个气闸,用于宇航员登陆月球。同时,它的结构旨在发展成一种可以完全复用的发射和着陆系统,专为前往月球,火星和太空其他目的地而设计。

在金融危机以及伊拉克战争以后之后,美国民众越来越关注能够被真正投入到美国本土建设的资金,太空探索的收窄,对于NASA而言已经成为常态。这让NASA开始长期倚重效率更高、愿景一致的私营企业,来完成频繁的航天器建造和发射计划。

但目前看来,真正具备竞争力的私营企业只有一家:SpaceX。而且,航天实在是太贵了,可能会产生极大的头部集聚效应。

比如,波音现在就因为SpaceX的载人龙飞船运输业务过于繁忙、占满了国际空间站的对接端口,需要延期测试自己的载人飞船项目。而就在4天前,蓝色起源才成功完成其第15次火箭测试发射回收,将太空舱发射到亚轨道,进入失重状态后,平稳返回,但并未对载人飞行计划定下日程。

蓝色起源的新谢泼德(New Shepard)火箭

长此以往,如果国家机构在未来较长一段时间内,只能在深空领域投资最保险的承包商的话,SpaceX几乎会掌握一切深空探索所需的核心科技,并大大超越任何一家商业机构,成为垄断这一领域的企业。

当然,SpaceX能够发展得这么快,也得益于NASA在之前的火箭发射项目中与其共享的技术,还有从NASA高薪挖角过来的研发团队。

和火箭不一样的是,中国的电动车行业建设已经如火如荼。除了理想、蔚来与小鹏以外,小米、华为、滴滴和美团等巨头都以不同的方式加入,参与设计人类(或者至少是中国人)新一代的出行方式。但太空探索属于谁,现在似乎隐隐开始出现答案。

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(责任编辑:曹逸群_NB19194)

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