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火星上的首次無人機動力飛行

北京時間2月19日凌晨4:55(美國太平洋時間18號12:55),毅力號探測器在火星上安全著陸,在腹部攜帶有4磅重的“機智號(Ingenuity)”無人直升機。

火星上的首次無人機動力飛行

美國國家航空航天局(NASA)表示,搭載于毅力號探測器下腹部的機智號火星直升機成功著陸。在著陸后一個多月,機智號將在大氣極其稀薄的火星環(huán)境中進行五次試飛,將實現(xiàn)在地球以外其它星球上的首次無人機動力飛行。

未來幾周,機智號將在大氣稀薄的火星環(huán)境(空氣密度約為地球環(huán)境的1%)執(zhí)行測試功能。火星氣壓極低并且極其寒冷,耶澤洛(Jezero)隕石坑著陸場夜間溫度低至零下90攝氏度(零下130華氏度),將考驗無人機及其電子器件的適應(yīng)力。機智號依賴直徑約4英尺的對轉(zhuǎn)共軸旋翼在稀薄大氣中快速旋轉(zhuǎn)進行工作。

機智號直升機采用高通SnapdragonFlight平臺作為其計算機的核心,包括一顆四核CPU、一顆GPU和一個5500萬像素俯視圖像信號處理器。該計算機利用攝像頭追蹤到的火星表面地理特征控制視覺導(dǎo)航算法。

高通業(yè)務(wù)拓展高級總監(jiān)兼自動機器人、無人機和智能電器負(fù)責(zé)人DevSingh在接受外媒FierceElectronics采訪時表示:“令人出乎意料的是,機智號上的驍龍?zhí)幚砥鞅旧聿]有進行強化加固,盡管NASA噴氣推進實驗室(NASAJPL)已對處理器進行了包圍保護,以避免受到火星低氣壓和低寒的影響。”

DevSingh表示,實際上,該平臺采用的驍龍芯片與數(shù)十億智能手機中所用的驍龍芯片沒有多大區(qū)別。2016年高通率先開始與NASAJPL合作開展機智號項目。高通SnapdragonFlight平臺是用于無人機和機器人的多功能芯片平臺。

DevSingh證實,高通希望在未來任務(wù)中繼續(xù)與NASAJPL合作,盡管他未對此做詳細(xì)說明。為了應(yīng)對其他星球上更加惡劣的條件,未來項目中采用的芯片可能會被加固。他表示,參與機智號的研發(fā),將有助于提升并獲得面向工業(yè)場景使用的機器人和無人機經(jīng)驗與洞察,并可能有助于開發(fā)以蜂窩通信連接的群組機器人。

通過探測器和直升機上搭載的900MHz SiFlex芯片組建立Zigbee無線電鏈路,支持機智號與探測器通信。探測器通過火星軌道飛行器與地球建立連接。

無人直升機計劃在探測器著陸火星表面至少一個月后,預(yù)計在30天測試期內(nèi)進行五次飛行。首先將開展離火星表面15英尺的短距垂直測試,然后將沿著飛行方向來回進行約150英尺的水平飛行。飛行將由NASAJPL規(guī)劃安排,但直升機在飛行期間自動控制,之后與研究人員分享遙測數(shù)據(jù)。研究人員認(rèn)為機智號將有助于協(xié)助規(guī)劃未來火星任務(wù)。如果此次演示獲得成功,那么飛行器可能成為未來機器人和人類火星任務(wù)的一部分。

美國國家航空航天局認(rèn)為毅力號火星探測器著陸和機智號的演示堪比懷特兄弟的首次飛行。DevSingh表示:“對高通和全人類來說,這是值得自豪的時刻。這一首次的創(chuàng)舉將為未來的創(chuàng)新鋪平道路。”

美國國家航空航天局表示,機智號所具備的全部功能不是毅力號科學(xué)任務(wù)的一部分,并且未攜帶任何科學(xué)儀器。

但是,毅力號探測器上部署有一系列廣泛的技術(shù),讓大量傳感器和芯片制造商有機會參與火星任務(wù)。正如直升機一樣,探測器必須在極低氣壓和低寒惡劣條件下工作,也必須能夠在可能出現(xiàn)全球沙塵暴的環(huán)境中運行。

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