美国宇航局即将完成第一份外星事故报告

美国宇航局即将公布世界上第一份外星飞行器事故调查报告。除了创造历史之外，这份报告还将帮助该机构提前规划下一代飞行器，帮助人类探索火星。

美国宇航局的工程师们原本只打算让火星毅力号探测器的“机智号”直升机在 2021 年的 30 天内最多完成五次实验性试飞。然而，事实证明，这架实验飞行器的耐用性比预期的要好得多。在接下来的近三年里，“机智号”最终又飞行了 72 次，累计飞行时间超过两个小时，飞行距离是计划的 30 倍。

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然而，这架旋翼机的飞行生涯于 2024 年 1 月 18 日结束，当时一次失败的着陆似乎对其叶片造成了致命损坏。但是什么原因导致 Ingenuity 对其第 72 次飞行进行错误计算对 NASA 来说仍然是个谜。从那时起，喷气推进实验室 (JPL) 和 AeroVironment 的合作研究小组花了数月时间分析现有证据和数据。

“当在 1 亿英里之外进行事故调查时，你没有任何黑匣子或目击者，”Ingenuity 的首位飞行员 Håvard Grip 在 JPL 12 月 10 日的报告公告中说道。

格里普解释说，虽然目前根据数据可能出现多种情况，但团队认为，对于“机智号”着陆失败，最有可能的一种解释是：在火星相对平坦的地面上飞行时，飞机导航系统无法根据摄像头提供的稀疏信息正确计算出飞行轨迹。

JPL 解释称，审查的数据表明，直升机的导航系统在起飞后约 20 秒开始缺乏足够的可跟踪表面属性。随后的照片分析表明，机智号的计算机错误产生了高水平速度，超过了其旋翼叶片的设计极限。这导致所有四个叶片在其最薄弱的地方折断，而由此产生的振动将一个叶片的剩余部分从直升机上扯下。由于机载电力需求过大，机智号的通信阵列瘫痪了大约六天，直升机在火星坠毁后在沙地上翻滚。

从某种意义上说，机智号的失败也证明了它的韧性。NASA 从未指望直升机能在 1 月 18 日飞到耶泽罗陨石坑的那个特定区域。机智号没有按照最初设计的那样飞越布满大量视觉协调线索的岩石地形，而是被迫尝试处理陡峭且相对平淡无奇的沙丘区域。

尽管如此，机智号并没有完全死亡。由于工程师帮助重新建立了与地球的联系，坠毁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——这些信息可能有助于人类宇航员有朝一日抵达火星。

与此同时，NASA 正在利用所有这些知识来规划未来的火星飞行器，其中一些飞行器的重量可能比 Ingenuity 重 20 倍。12 月 11 日，团队成员预览了火星直升机旋翼机项目，该项目能够运输数磅重的设备，同时每天还能自主探索火星 2 英里。相比之下，Ingenuity 最长的飞行距离约为 2,310 英尺。