人類歷史上第一臺(tái)在其他天體上進(jìn)行飛行嘗試的無(wú)人機(jī)，在第六次飛行的時(shí)候差點(diǎn)墜毀，NASA的技術(shù)人員們嚇出一身冷汗！

北京時(shí)間2021年2月19日，毅力號(hào)火星車成功在耶澤洛隕石坑著陸。和它一起著陸的，還有附著在毅力號(hào)上的一臺(tái)無(wú)人機(jī)——機(jī)智號(hào)。這是人類歷史上首次嘗試在其他天體上進(jìn)行飛行探測(cè)，被大家寄予厚望。

這是一臺(tái)非常迷你的無(wú)人機(jī)，總質(zhì)量?jī)H有1.8公斤，通過(guò)太陽(yáng)能為鋰電池供電。由于火星大氣比地球稀薄得多，因此機(jī)智號(hào)的四片旋翼的尺寸也比同樣大小的其他無(wú)人機(jī)要大得多，并且擁有著每分鐘2400轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速。

4月19日，在著陸的整整2個(gè)月后，機(jī)智號(hào)無(wú)人機(jī)完成了首次試飛。它先是垂直升到了3米的空中，然后逗留了30秒的時(shí)間，進(jìn)行了一個(gè)轉(zhuǎn)身后回到地面上，一切順利。

（圖片說(shuō)明：機(jī)智號(hào)飛行動(dòng)畫(huà)）

在接下來(lái)一個(gè)月的時(shí)間里，機(jī)智號(hào)又完成了4次試飛，前幾次折返任務(wù)順利完成后，最后還離開(kāi)毅力號(hào)火星車，踏上了一條獨(dú)自探索的路線。

5月22日，毅力號(hào)火星車任務(wù)的第91個(gè)火星日。當(dāng)時(shí)火星的天空非常晴朗，是個(gè)風(fēng)和日麗的好日子。這樣的天氣非常適合機(jī)智號(hào)無(wú)人機(jī)任務(wù)的執(zhí)行，既可以平穩(wěn)地飛行，又可以清晰地拍攝到火星圖像。NASA的技術(shù)人員決定，進(jìn)行第六次機(jī)智號(hào)飛行任務(wù)。

根據(jù)計(jì)劃，機(jī)智號(hào)要垂直上升到10米的空中，然后向西南方飛行150米，在這個(gè)時(shí)候轉(zhuǎn)向正南方飛行15米，拍攝圖像后掉頭朝東北方飛行50米左右，降落休息，全程速度約為每秒4米。

（圖片說(shuō)明：本次任務(wù)中機(jī)智號(hào)在10米空中拍攝的火星圖像）

然而，就在它剛剛完成第一段飛行的時(shí)候，意外就發(fā)生了，機(jī)智號(hào)無(wú)人機(jī)突然變得不正常了。據(jù)NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)控制機(jī)智號(hào)的技術(shù)人員H?vard Grip描述，當(dāng)時(shí)機(jī)智號(hào)的速度突然發(fā)生變化，身體也開(kāi)始反復(fù)搖擺。而這樣的飛行模式，一直持續(xù)到整個(gè)第六次飛行任務(wù)結(jié)束。

Grip還說(shuō)，根據(jù)機(jī)智號(hào)身上的傳感器傳回的數(shù)據(jù)，在這段215米長(zhǎng)的路線的最后65米飛行途中，機(jī)智號(hào)的擺動(dòng)幅度甚至達(dá)到了20度，并且功率消耗也一度達(dá)到了峰值。所幸的是，最終機(jī)智號(hào)還是有驚無(wú)險(xiǎn)地完成了任務(wù)，平穩(wěn)著陸，NASA技術(shù)人員們懸在半空中的心，也隨著機(jī)智號(hào)一起安全地落下了。

（圖片說(shuō)明：機(jī)智號(hào)第六次任務(wù)飛行過(guò)程）

機(jī)智號(hào)團(tuán)隊(duì)后來(lái)分析后發(fā)現(xiàn)，無(wú)人機(jī)之所以會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，主要原因在于它的導(dǎo)航方式。機(jī)智號(hào)有一套機(jī)載慣性測(cè)量模組，可以隨時(shí)給它定位，并調(diào)整速度和飛行姿態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，它就離不開(kāi)一臺(tái)重要的設(shè)備——導(dǎo)航相機(jī)。

這個(gè)相機(jī)可以每隔30秒拍攝一張圖像，然后針對(duì)不同時(shí)間拍攝的不同照片，判斷上面這些信息。如果二者有出入，直升機(jī)就會(huì)調(diào)整速度和姿態(tài)。說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)，這就類似于汽車的自動(dòng)駕駛功能——這也是沒(méi)辦法的，火星和地球之間的信號(hào)傳輸需要十幾甚至幾十分鐘，地面技術(shù)人員不可能實(shí)時(shí)操控，所以火星上的設(shè)備都要有這樣自主行動(dòng)的功能。

問(wèn)題就出現(xiàn)在導(dǎo)航相機(jī)上。在飛行到第54秒的時(shí)候，因?yàn)橐粋€(gè)意外，導(dǎo)航相機(jī)傳輸?shù)膱D像中有一張圖像丟失了。于是，后來(lái)的每一張圖像都向前移動(dòng)了“一步”，所以和它們本身的時(shí)間就全都錯(cuò)位了。這就導(dǎo)致了多米諾骨牌效應(yīng)，以至于每一張圖片都對(duì)不上它自己的時(shí)間。形象地比喻一下，就好像你穿衣服系錯(cuò)了一個(gè)紐扣，后面也就會(huì)全都系錯(cuò)。

在接下來(lái)的飛行過(guò)程中，機(jī)智號(hào)本身意識(shí)不到這一點(diǎn)。明明實(shí)際上飛行得很正常，但它以為自己飛行過(guò)程出現(xiàn)了問(wèn)題，于是就按照錯(cuò)誤的圖像-時(shí)間數(shù)據(jù)不斷調(diào)整自己的飛行模式，一路搖搖擺擺地飛行了。最終，它的降落還算平穩(wěn)，降落地點(diǎn)和預(yù)計(jì)的目標(biāo)也不超過(guò)5米，算是有驚無(wú)險(xiǎn)。

之所以這個(gè)過(guò)程沒(méi)有摧毀機(jī)智號(hào)，是因?yàn)橐粋€(gè)提前的設(shè)計(jì)。工程師們給機(jī)智號(hào)設(shè)計(jì)了一個(gè)功能，那就是當(dāng)圖像誤差不超過(guò)一米時(shí)，可以選擇忽略。這個(gè)設(shè)計(jì)的最初目的，是為了防止火星上的灰塵導(dǎo)致導(dǎo)航相機(jī)的誤判，不過(guò)這一次陰差陽(yáng)錯(cuò)地挽救了機(jī)智號(hào)，也算是意外收獲。

NASA方面也表示：凡事都要從兩面來(lái)看，這一次意外也不算是徹底的壞消息，這至少證明了他們對(duì)于無(wú)人機(jī)的設(shè)定還是靠譜的，在遭遇意外的情況下，機(jī)智號(hào)無(wú)人機(jī)還是能夠及時(shí)作出調(diào)整，拯救自己。同時(shí)也讓NASA的技術(shù)人員們發(fā)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的問(wèn)題，未來(lái)加以避免。

在未來(lái)，無(wú)人機(jī)的外星球探測(cè)將是一種有效的手段。根據(jù)NASA的計(jì)劃，在10年之內(nèi)，他們也希望能夠開(kāi)發(fā)一臺(tái)名叫“蜻蜓號(hào)”的直升機(jī)，到土星的衛(wèi)星——土衛(wèi)六上進(jìn)行探測(cè)，尋找生命的痕跡。

（圖片說(shuō)明：蜻蜓號(hào)無(wú)人機(jī)）

別看機(jī)智號(hào)無(wú)人機(jī)飛行距離比較短，速度看起來(lái)也不快，它畢竟只是人類歷史上的第一次。未來(lái)，人類的飛行器將會(huì)自由地在其他星球上穿梭，沒(méi)準(zhǔn)比地球上的直升機(jī)還要快……