NASA 火星直升机旋翼突破 1.08 马赫，升力较机智号提高 30%

美国宇航局喷气推进实验室完成 137 次火星直升机旋翼测试，旋翼桨尖速度突破 1.08 马赫，升力相比此前的“机智号”提高了 30%，为下一代火星直升机的设计提供了关键数据。

工程团队在 25 英尺太空模拟器内抽出空气，并注入接近火星压力水平的二氧化碳，先后进行了 137 次测试运行。测试过程中，工程师持续提高旋翼转速和模拟逆风强度，同步监测实时数据与视频画面。最终，旋翼桨尖达到 1.08 马赫（约 869 千米每小时），飞行器升力能力提高 30%。

之所以要让旋翼逼近音速，根源在于火星大气十分稀薄：其密度约为地球的 1%，可供旋翼“抓住”的气体分子很少，直升机必须让叶片以接近音速的速度运动，才能产生足够升力。作为参照，地球海平面的音速约为 1223 千米每小时，而火星因大气寒冷、稀薄且富含二氧化碳，音速约为 869 千米每小时，与本次测试的桨尖速度基本相当。

本次测试对应的火星直升机项目名为 SkyFall，美国宇航局计划最早 2028 年发射，向火星部署 3 架直升机，并配置 1 架备用机。它们将搭乘预算为 21 亿美元（现汇率约合 141.47 亿元人民币）的深空核电任务飞船前往火星。该飞船的主要任务是验证深空核电推进，NASA 计划把已取消的月球门户空间站核心舱改造成试验平台，项目成本估算为 21 亿美元，但这一数字不包括直升机任务成本。

SkyFall 延续“机智号”的技术路线，但重量从 1.8 公斤增至约 2.5 公斤。新机将携带相机、大气传感器和探地雷达，用于搜索火星浅层地下冰。与搭乘“毅力号”探测车抵达火星的“机智号”不同，SkyFall 不依附火星车或着陆器：直升机将从接近火星的飞船上分离，包裹在隔热罩内进入大气层，随后依靠自身动力完成自主着陆。

“机智号”原计划完成 5 次测试飞行，最终在 2024 年初坠毁前累计飞行了 72 次，远超设计预期。SkyFall 将基于其技术继续升级，但受限于尺寸，无法装载完整的火星车级仪器，也不具备机械臂、钻头或直接搜寻生命证据的载荷能力，其核心任务仍以探测地下冰分布、验证低空飞行技术为主，为未来更复杂的火星探测任务铺路。

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