120多年前，莱特兄弟因首次在地球上进行受控自主飞行而受到赞誉。

　　但在其他星球上呢?

　　这一成就是由匠心号直升机在2021年4月取得的，当时这架微型飞船在极薄的大气层中旋转了叶片，上升了近10英尺。匠心号直升机曾跟随2020年的火星任务前往火星。

　　原本计划在30天内测试飞行最多5次，但它熬过了火星的冬季和沙尘暴，在1000个火星天内飞行了72次，将其任务从测试对象转变为将其带到火星的“毅力号”漫游者的全面侦察。

　　然而，1月18日，它突然停止了服役，原因是它在着陆过程中明显损坏了一个旋翼。

　　美国宇航局局长比尔·纳尔逊在1月25日的一段视频中说:“这架小直升机现在已经完成了它在火星上的最后一次飞行。”

　　但是，他补充说，“独创性所取得的成就远远超出了我们的想象。”

　　管理员比尔·尼尔森宣布匠心火星直升机观察结束

　　在当天的新闻发布会上，负责监督直升机开发的美国宇航局喷气推进实验室(JPL)主任劳瑞·列欣(Laurie Leshin)说:“我期待着有一天，我们的一位宇航员能把匠心带回家，我们都能在史密森尼博物馆参观它。”

　　根据目前的计划，这可能至少还需要十年才能实现，但史密森尼国家航空航天博物馆最近宣布，它已经收到了“匠心火星”直升机的原型机，用于展示。

　　位于国家广场上的著名博物馆——以及它在弗吉尼亚州尚蒂伊的辅助中心——展出了数百件与地球上的飞行有关的物品，但这将是第一个与另一个星球上的自主飞行有关的物品。

　　“它几乎已经准备好展示了，”航空航天博物馆行星科学与探索馆长马特·辛德尔说。“我们只需要为它找到一个好地方。”

　　就其巨大的历史成就而言，匠心直升机的体积小得令人难以置信，不到两英尺高，重量仅为4磅。该装置主要由转子组成，其中四个转子从一端延伸到另一端，长度约为4英尺。为了在火星极薄的二氧化碳大气(大气压只有地球的百分之一)中获得升力，它的转子必须以每分钟2500转的速度旋转。

　　“基本上，它们在火星上的旋转速度是原来的十倍，以便在非常稀薄的大气中获得升力，”辛德尔说。在这种速度下，即使是在地球上的演示模式下，人类控制人员也很难做出足够快的反应来纠正飞行运动。他补充说:“微小的变化可能导致直升机需要对发生的任何微小变化做出非常迅速的反应。”

　　早期带有操纵杆的原型机最终崩溃了。辛德尔说:“在模拟的火星条件下，人类的反应时间不够快。”

　　一旦到达火星，与1.4亿英里外的人类操作员通信的延迟将在4.3到21分钟之间，具体取决于轨道位置。

　　解决方案是使用“非常小的电脑——基本上是手机电脑——可以用在这样的车辆上，这样它就可以控制自己，并以比人类操作员更快的速度做出反应来纠正自己的位置和动作，”辛德尔说。

　　他说，正是这种自主能力让匠心成为一架直升机，而不是一架无人机。“地球上的无人机是由人类控制的。你可以让它们实时飞行，但在火星直升机上，你做不到。”

　　NASA第一个视频

　　飞行中的火星直升机，包括起飞和降落(高分辨率)观看

　　2016年5月31日，NASA捐赠给国家航空航天博物馆的原型机在JPL的25英尺宽的热真空室中，在模拟火星条件下成功地自由飞行，并贴上了小电缆。正是这次飞行证明了直升机在火星上飞行是可能的。然而，在火星上完成的匠心直升机有一个太阳能电池板和一个电池来为它供电(尽管面板上有一些来自火星著名的红土的灰尘)。

　　太阳能电池板还能让飞船在一个温度可降至零下195华氏度的星球上保持足够的温暖。辛德尔说:“大多数人认为它会在火星的冬天死亡，因为那时气温会变冷，它无法在一夜之间保持温暖。”“但它还是挺过来了。”

　　“匠心”号被固定在毅力号探测器的下腹部，该探测器于2020年7月从地球起飞，于2021年2月抵达火星。但不清楚匠心号到达那里后能否飞起来。因此，2021年4月，当JPL的成就显而易见时，人们为它欢呼雀跃。

　　辛德尔说:“这是第一次有东西在另一个星球的大气层中产生升力来飞行。”“所以它在这方面是独一无二的。(他补充说，这种方法从未在月球上尝试过，因为月球上没有任何大气层。)

　　独创性的成功在当时被美国宇航局誉为“莱特兄弟时刻”。事实上，一块1903年莱特飞机上的织物被贴在匠心号上，以强调这种联系。

　　辛德尔说:“这是对阿波罗任务的一种很好的回应，阿波罗11号把1903年莱特飞行器上的一点织物和木材带到月球上，然后再把它带回来。”“莱特飞行器的小部件已经去过太空几次了。”

　　匠心号的成功引发了人们对未来火星直升机的讨论，这种直升机将有轮子，能够收集由火星车挖掘的样本。喷气推进实验室正在开发一种火星科学直升机，它将有六个旋翼，用途更加广泛。

　　“你可以想象，在未来，你将拥有这些火星科学直升机的舰队，将重要的有效载荷带到我们以前从未能够进入的火星部分，”JPL创造力团队的负责人泰迪·扎内托斯在1月25日的新闻发布会上说。

　　根据NASA的日志，在72次不同的飞行中，匠心号总共飞行了超过128分钟，飞行了11英里。它的最大地面速度达到每小时22.4英里，飞行高度达到79英尺。

　　在它的最后一次任务中，着陆时遇到了“我们必须通过的最困难的地形”，Tzanetos说。

　　不是因为它是岩石，而是因为它不是。在平淡无奇的地形上空飞行，“匠心”号的动作很难定位，导致它撞到地面，折断了一个旋翼，使进一步的平衡飞行变得不可能。但即使它的消亡也为未来提供了一个教训。

　　“匠心”号的首席退休飞行员哈马瓦德·格里普在新闻发布会上说:“我们现在知道，这种特殊的地形可能是这样一个系统的陷阱。”“当遇到这种毫无特色的地形时，后退是未来直升机可以配备的功能。”

　　辛德尔说，他最终希望在获奖的“探索行星”画廊中拥有“匠心”原型机和其他火星探索项目，该画廊于2022年10月开放，当时航空航天博物馆在国家广场的第一阶段改造完成。

　　在短期内，它可能会在Udvar-Hazy中心展出，靠近火星探路者着陆器原型和旅居者漫游者的展示模型。

　　NASA局长尼尔森在他的视频信息中说:“‘匠心’展示了飞行如何增强作战任务，它正在帮助我们寻找火星上的生命。”“就像莱特兄弟在上世纪初在地球上所做的那样，匠心为我们未来在太阳系的飞行铺平了道路。它正在引领更智能、更安全的人类前往火星及其他地方的任务。”