本报记者 邓小慈
火星近年来正成为人类深空探索的热点，但这颗红色星球上的极端环境严重制约了传统火星探测器的探测能力。能够摆脱火星崎岖地形的车辆被视为新一代火星车的发展方向。. 4月19日，美国“机智”无人直升机在火星上进行了首飞。处于预研阶段的中科院火星无人机样机（如图）近日也通过了立项验收。该项目负责人接受了环球时报记者专访。
扮演两个主要角色
据介绍，火星无人机原型机是由中国科学院国家空间科学中心卞春江研究员带领的团队研制的。
在谈到火星无人机的任务目标时，卞春江透露：“我们开发的火星无人机项目的正式名称是‘火星表面巡航光谱探测系统’。鉴于火星探测器在复杂的地形上的行程有限。”火星表面我们提出了一种可以在火星表面进行巡逻的多光谱探测系统，它是一款带有微型光谱仪的巡逻无人机，可以作为火星车的飞行员，实现火星车探测效率的翻倍。该项目将通过系统原型的开发，评估多光谱探测技术未来在火星表面进行大规模巡逻的可行性。”
据卞春江介绍，未来火星无人机将主要发挥两大作用。一种是“火星漫游者导航器”。由于火星表面地形复杂，即使火星车经过特殊设计，仍有许多危险区域无法通行。另一方面，火星无人机可以在一次飞行中完成对半径数百米的火星地表的成像，快速实现对周围地形的准确把握，准确引导火星车安全快速地行驶。
二是“火星探测器探测效率倍增器”。火星无人机飞行速度快，可以快速覆盖和掌握周围地表形态和成分特征，发现并引导火星探测器快速接近高价值目标，实现科学快速准确探测，推动探测器高价值目标。检测能力的“乘法”。
火星无人机怎么样
从公布的火星无人机样机的外观来看，它是一种同轴双旋翼无人直升机，机翼正下方具有高度集成的能量、控制和有效载荷系统。
为什么要使用这样的设计？显然，传统飞机在火星上起降没有跑道。从简化结构的角度来看，火星无人机也不适合发射或滑行。卞春江透露，鉴于火星探测的特点及其地表环境，具备垂直起降能力的火星无人机成为最佳选择。目前垂直起降无人机主要有单旋翼尾旋翼型和多旋翼型）、同轴双旋翼三系统，结合火星引力场和地表大气特征进行综合评价，同轴双旋翼是目前火星无人机的最优技术路线，“我们相信未来的火星无人机将基于这条技术路线。”
卞春江说：“我们的火星表面巡航光谱探测系统的特点是无人机和微型多光谱探测载荷的高度集成设计。它结合了超低空巡航多光谱探测和火星表面快速成像。能力。”
未来面临诸多挑战
然而，依靠旋翼提供升力的无人直升机在火星上起飞和降落面临着非常大的技术挑战。这是因为火星上的大气非常稀薄，火星表面的大气压仅为地球表面大气压的0.7%-0.8%火星探索科技，相当于地球表面 30,000 至 40,000 米高度的大气压力。转子以极高的速度运行以提供足够的升力。此外，它还需要克服火星上的极低温度和自主充电。由于相关技术难度很大，美国“机智”无人直升机在此次火星任务中并未搭载科学设备，而是重点研究如何攻克保温、
卞春江表示火星探索科技，目前火星无人机项目的研究目标是突破火星表面巡逻探测系统关键技术，验证技术可行性，为未来火星表面巡逻光谱探测奠定技术基础。通过火星表面巡航光谱探测系统样机研制和环境模拟试验，验证了相关技术的可行性。后续将着眼于火星表面复杂环境的长期生存，开展相关技术研究和验证工作。
他表示，火星表面巡航光谱探测系统可以实现对火星表面土壤和岩石成分的大规模快速粗测，帮助火星车规划高价值探测目标和高效行进路径，引导火星车前往实现更高效和有效的旅行。有望在中国未来的火星探测任务中发挥作用。▲
