机智号曾飞上火星。现在 NASA 将把它推向毁灭的边缘。

周一早上，一架重约四磅、名为“机智号”的纤细直升机启动螺旋桨，利用螺旋桨推动火星稀薄的大气层，升空、悬停，然后返回火星表面。

几十年来，NASA 一直派遣机器人探测器前往其他星球。有些探测器飞驰而过，许多探测器进入轨道，一些航天器着陆，少数几艘精锐飞行器驶过地外表面。现在，一台机器首次飞过外星天空。机智号和毅力号火星车上的摄像机记录了这一历史性事件，展示了行星探索的首创技术。

美国宇航局喷气推进实验室 (JPL) 主任迈克尔·沃特金斯 (Michael Watkins) 在周一的新闻发布会上表示：“‘机智号’团队的所作所为为我们带来了三维空间。他们让我们永远摆脱了地面束缚。”

升空倒计时

升空之路并非一帆风顺。4 月 4 日，毅力号火星车将 Ingenuity 送上火星后，JPL 原本计划在一周后进行首次飞行。但在 4 月 9 日的高速旋转测试中，飞船的反应不如预期，飞行被推迟。在地球上对 Ingenuity 原型进行了广泛测试后，工程师们冒险尝试了修改后的指令序列，估计成功率有 85%。

他们猜对了。喷气推进实验室的工程师们在凌晨时分聚集在一起，现场观看了 Ingenuity 的自主飞行尝试。直升机以极快的速度从地面跳起后，上升到近 10 英尺的高度，旋转一圈，然后以每秒 3 英尺的速度快速下降，几乎准确地降落在了它起飞的位置。

巧妙的设计让这次飞行看起来很容易，但在火星稀薄的空气中起飞并非易事。这一壮举相当于在地球上飞行超过 10 万英尺。这比大多数商用飞机的飞行高度高出两到三倍。

经过七年的研发以及在地球上几乎无空气的舱室中进行的数百至数千次模拟后，喷气推进实验室的工作人员看到飞行计划完美执行，感到非常欣喜和欣慰。

“今天早上，我们的梦想成真了，”Ingenuity 项目经理 MiMi Aung 在向媒体展示此次活动的视频时说道。“令人起鸡皮疙瘩。它看起来和我们在测试室测试时一模一样。”

现在他们已经证明 Ingenuity 能够处理厚度仅为地球大气层 1% 的空气。接下来，该团队渴望了解他们的太空直升机到底有多强大。在接下来的几周内，工程师们将指挥这架直升机完成一系列越来越大胆的任务，将其提升到 16 英尺的高度，然后真正飞到某个地方。

在接下来的测试中，Ingenuity 将分别尝试侧滑翔 6 英尺和 160 英尺。最终，Aung 希望直升机能够从起飞点飞出三分之一英里或更远。她以大胆试飞员的气势描述了即将到来的飞行计划，几乎希望发生一次坠机事故，以精确确定火星航空目前可能达到的极限。

“我们想逆风前行，逆速度前行。我们预计它会达到极限，”昂说。“我们想知道极限在哪里。”

探索新方式

如果“机智号”要开启行星探索的新时代，这些数据将变得非常宝贵。

JPL 的高级工程师回忆起 1997 年的火星探路者任务，当时将一辆鞋盒大小的名为索杰纳 (Sojourner) 的火星车塞进了固定着陆器。这台鞋盒大小的机器里面是探路者的主要科学仪器。当索杰纳从斜坡上滚下来时，它是第一辆在另一个星球上行驶的车辆。如今，SUV 大小的好奇号和毅力号火星车是美国宇航局火星行动的核心。也许有一天，转子在火星探索中会像车轮一样必不可少。

“一旦火星上发生了这样的事情，怀疑论者就会转变想法，这很快就会成为一种新的做事方式，”毅力号的成像科学家贾斯汀·马基 (Justin Maki) 说，他帮助从停在约 230 英尺外的毅力号拍摄了机智号的飞行过程。

未来的任务规划人员和科学家将如何利用飞行能力还有待观察。但至少在理论上，天空是极限。

史密森尼国家航空航天博物馆行星探索部门馆长马特·辛德尔 (Matt Shindell) 表示：“他们很少有机会在另一个星球上试验一种全新的技术”，但他并未参与此次任务。

一个短期应用可能是为未来的火星探测车进行侦察。驾驶价值数十亿美元的机器的团队会非常缓慢、非常小心地移动它们。但直升机不会撞上岩石或卡在沙坑中，从而能够以前所未有的速度和距离完成火星探测。如果 Ingenuity 成功完成三分之一英里的试飞，它将在大约五分钟内完成好奇号需要数月才能完成的距离。

如果 Ingenuity 的其他后代能够增加重量，它们可能会独自行动。设计师们对直升机的每一克重量都精打细算，但首席工程师 Bob Balaram 预计，未来的火星飞机重量可能会增加到 50 磅，这将使它们能够举起大约 10 磅的货物。

配备照相机和其他科学仪器的直升机可以向我们展示火星的全新一面。这颗红色星球拥有许多不适合简单轮式探索的奇特地貌。辛德尔希望未来旋翼机能够进入火星的深峡谷和陡峭山脉。

“你不会驾驶探测车驶上火山一侧的，”他说。

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这些好处间接地延伸到了火星之外。每种独特的大气都需要不同类型的飞行器。即将发射的 Dragonfly 无人机任务目前定于 2036 年抵达土卫六，在土星卫星上穿越浓密的大气会相对容易。但 JPL 学到的关于如何在外星环境中设计、测试和模拟飞行以及如何在第一次尝试时成功升空的操作经验可能会派上用场。

Ingenuity 的具体技术实际上可能更直接地转移到我们自己的星球上。从来没有直升机飞过超过 7.5 英里的高度。但你必须飞到 28 英里的高度才能找到像 Ingenuity 在周一早上遇到的一样稀薄的大气。也许通过将火星技术带回地球，陆地飞行器也将达到新的高度。

美国宇航局科学任务理事会副局长托马斯·祖布钦说：“那里有有趣的科学，我相信我们的地球科学朋友正在思考这些问题。”