【航天 NASA的蜻蜓号完成了首次地面模拟飞行】地面模拟中:NASA的“蜻蜓”旋翼飞行器正在泰坦的沙丘上自主飞行。它扫描下方的地形,寻找一个安全的着陆地点。当“蜻蜓”发现一个安全地点后,它会转向、下降,并在选定的位置着陆,首次降落在土星最大卫星的表面。
这是一次成功的首次飞行——不过,这并非在土卫六上进行,而是在马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯大学应用物理实验室(APL)的一台计算机测试台上进行的,那里正在对“蜻蜓”旋翼飞行器进行集成与测试。这是迄今为止对“蜻蜓”在飞行级航空电子设备上进行实时“首次飞行”的最全面测试,它整合了该旋翼飞行器在2034年抵达土卫六时将要采用的大部分系统和机动。
电脑屏幕显示着一艘飞船在沙漠般景观上空进行飞行模拟。这是蜻蜓号“首次飞行”模拟的屏幕截图。该模拟在约翰霍普金斯大学应用物理实验室(APL)的飞行模拟计算机测试台上运行,其中包含了蜻蜓号在2034年抵达土卫六时将使用的绝大多数系统和机动。蓝绿色线条标示了蜻蜓号的飞行轨迹,显示了该旋翼飞行器如何飞越安全着陆点、折返,并开始最终下降。NASA/约翰斯·霍普金斯应用物理实验室蜻蜓号计划不早于2028年发射,进行为期六年的旅行,前往土星的卫星土卫六,在那里它将花费三年时间在不同地点飞行,探索一系列地点,以研究这颗类地卫星的化学、地质和大气,并最终推进我们对生命化学起源的理解。
“关于首次飞行的一点很酷的是,这是我们最具挑战性的飞行任务,”APL的蜻蜓机动子系统首席工程师扎克·普特南说。“它使用了着陆器上的每一件飞行传感器硬件。”
最近的测试将飞行软件与航空电子设备结合起来,并使用模拟数据输入,这些数据来自“蜻蜓”在泰坦上将使用的传感器,包括其新安装的导航摄像头、惯性测量单元和激光雷达系统。测试活动评估了蜻蜓号的“姿态”机制,该系统将在泰坦号下降过程中,将其从收纳在后壳体内的位置降至释放位置。在科罗拉多州洛克希德·马丁公司的工程师们——蜻蜓号的星际巡航阶段和大气进入、下降与着陆组件正在该地集结——最近进行了代表性质量的静力测试,对该机制进行推拉操作,以验证其能否承受预期的载荷,并进行了部署测试,以观察该系统下降的平稳性和速度,以及它是否能牢固地锁定到位。
测试还考虑了当旋翼机展开时,蜻蜓式无人机的后壳可能在降落伞下摆动的可能性。工程师将测试设备倾斜至不同角度,并重复展开操作,以确认该机构在各种条件下都能正常工作。
姿态结构将背壳连接到与蜻蜓着陆器相连的铝制接口结构。在实际下降过程中,姿态机构将降低该接口——连同蜻蜓一起——随后旋翼机将分离并开始依靠自身动力飞行。该测试旨在确保在蜻蜓需要执行这一操作的近十亿英里远离地球之前,关键的过渡过程能够可靠地完成。
