美国国家航空航天局正在完成其首份外星事故报告 _美国

这张美国国家航空航天局独创性火星直升机的照片是由毅力号火星车的Mastcam-Z仪器于2021年6月15日拍摄的，这是该任务的第114个火星日。图片来源：美国国家航空航天局/加州理工学院喷气推进实验室/亚利桑那州立大学/MSSS
据《大众科学》（安德鲁·保罗）：美国国家航空航天局（NASA）即将公布世界上第一份外星飞机事故调查报告。除了创造历史，该报告还将帮助该机构提前规划下一代飞行器，以帮助人类探索火星。
美国国家航空航天局的工程师们只打算在2021年的30天内完成火星毅力漫游者的独创性直升机最多五次实验性试飞。然而，实验车辆被证明比预期的耐用得多。在近三年的时间里，Ingenuity最终又飞行了72次，完成了两个多小时的空中旅行，比计划飞行了30倍。
然而，旋翼机的飞行生涯于2024年1月18日结束，当时一次拙劣的着陆似乎对其叶片造成了致命的损坏。但对于美国国家航空航天局来说，是什么导致Ingenuity误判了其第72次飞行仍然是一个谜。从那时起，喷气推进实验室（JPL）和AeroVironment的一个合作研究小组花了几个月的时间分析现有的证据和数据。
“当从1亿英里外进行事故调查时，你没有任何黑匣子或目击者，”Ingenuity的第一位飞行员Håvard Grip在喷气推进实验室12月10日的报告公告中说。
Grip解释说，虽然现在有多种可能的情况，但该团队认为，对于Ingenuity的着陆失败，最有可能的解释是：飞机导航系统在相对平坦的火星地面上飞行时，无法根据其相机提供的稀疏信息正确计算其飞行轨迹。

这张图描绘了2024年1月18日美国国家航空航天局“独创性”火星直升机在第72次也是最后一次飞行中硬着陆的最有可能的情况。触地时的高水平速度对沙纹造成了严重影响，导致Ingenuity俯仰和横滚，损坏了其转子叶片。来源：美国国家航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院
正如喷气推进实验室所解释的那样，经过审查的数据表明，直升机的导航系统在起飞约20秒后开始缺乏足够的可跟踪表面属性。随后的照片分析表明，Ingenuity的计算机错误产生了超过其转子叶片设计极限的高水平速度。这导致所有四个叶片在最薄弱的点断裂，而由此产生的振动将一个叶片的其余部分从直升机上撕裂。然后，它在火星上坠毁后在沙地上滚动，因为过高的机载电力需求使Ingenuity的通信阵列瘫痪了大约六天。
从某种意义上说，Ingenuity的消亡也证明了它的弹性。美国国家航空航天局从未想过这架直升机会在1月18日飞到杰泽罗陨石坑的那个特定区域。Ingenuity没有像最初设计的那样在布满大量视觉协调线索的岩石地形上旅行，而是被迫尝试处理一个陡峭且相对无特色的沙纹区域。
尽管如此， Ingenuity并没有完全死亡。自从工程师们帮助重建了与地球的联系以来，被击落的直升机的计算机定期向毅力号火星车传输航空电子设备和天气数据，这些信息可能有一天会帮助人类宇航员到达火星。
与此同时，美国国家航空航天局正在利用所有这些知识来规划未来的火星飞行器，其中一些飞行器可能比Ingenuity重20倍。12月11日，团队成员预览了火星直升机项目，该项目能够运输几磅的设备，同时每天自主探索多达2英里的火星。相比之下，Ingenuity的最长飞行距离约为2310英尺。
但扩大规模并不总是必要的。除了火星直升机，工程师们还在设计比Ingenuity 4磅19英寸高的框架更小、更轻的飞行器。根据Ingenuity项目经理Teddy Tzanetos的说法，这架飞机的寿命和成就表明，火星上的小包裹是多么的坚固。
他说：“我们现在正在接近四年的连续运行，这表明并非所有东西都需要更大、更重、更耐辐射才能在恶劣的火星环境中工作。”