火星探测正吸引着全世界的目光。如何更高效地开展火星探测也成为全球共同面临的难题。火星无人机被视为解决问题的方向之一。

其实，早在2019年，中科院相关团队就已针对火星无人机开展预先研究，经过为期两年的研制，日前自主设计研制的火星无人机原理样机预研项目已通过验收。

做火星车的“导游”

“这个无人机本质上是一台带有微型多光谱探测成像系统的巡飞无人机，可充当火星车的领航员，实现火星车科学探测效能的倍增。”卞春江说。

按照火星无人机的设计能力，在一次飞行中，它可以完成半径几百米范围的火星地表成像，快速、精确掌握火星车周边地形和地表物相关成分。

通过微型光谱仪，无人机能对火星上的岩石等地表物进行探测，看看有没有可能存在水、碳基有机物、氮化物等代表生命迹象的物质，如果发现高价值的目标，无人机可以引导火星车又快又准地抵达目标。同时，无人机也能够快速掌握火星车周边地形地貌，帮助火星车避障。如此一来，在无人机的引导下，火星车既可以高效地完成科学探测任务，还能准确避开行驶中的危险区域。

着巡合影 国家航天局供图

骨骼清奇的无人机

与人们平日里看到的有四个螺旋桨的方形无人机不同，火星无人机的“头”上有两根平行的、各1.4米长的螺旋桨，螺旋桨的下面有四条机械“腿”，还有一个等待包装起来的四方型“肚子”，“肚子”里可以安装作为“大脑”的计算机及电池等单元。这台无人机搭载了一台微型光谱仪，所有的设备加起来，无人机总重量为2.1公斤。

在设计性能方面，火星无人机的飞行高度初步定位在5到10米，一次可以飞3分钟，1分钟大约能飞300米左右，可通过无线充电的方式从火星车获得电力。

降落伞与背罩国家航天局供图

“还有很多工作要做”

前不久，火星无人机预研项目通过验收，预研项目被评价为“为我国后续火星探测提供可能手段”。

“预研项目的研究目标是突破火星地表巡飞探测系统的关键技术，验证技术可行性，为未来火星地表区域巡飞光谱探测奠定技术基础。”卞春江表示，通过火星地表巡飞光谱探测系统原理样机研制与环境模拟测试，研究人员已验证相关技术的可行性。

此外，卞春江表示，火星无人机的后续研制，需要有低压、低温、大尺寸环境模拟试验条件，但目前国内还没有能够同时满足这些条件的试验舱。为了让研究工作能够继续往下推进，他们正在想办法争取新支持。

“未来5到6年将是研究的窗口期。”卞春江说，“我们希望能够攻克这些技术难题，让无人机搭载下一次火星探测任务登上火星。”

编辑：周佳慧