火星 火星探测主力为何是漫游车，而非直升机？直升机升空有多难？
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本文参加 #科学了不起#系列征文赛。人类对火星情有独钟，文学家们喜爱火星，一直以来就流传着各种各样关于火星的传说，科学家们也喜欢火星，多年来他们研究火星，使得火星成为了地球以外，人类最为了解的星球，了解程度甚至超过了月球，更有人把火星比喻为太阳系中的第二个地球。说火星是太阳系中的第二个地球，实在是有些言过其实了，人类之所以研究火星、探索火星，并不是因为火星与地球多么的相像，而是实在没有什么别的办法。目前人类的航天水平还十分有限，能够勉为其难进行深度探索的星球也就只有眼前的这三个：月球、金星和火星。早在1969年，人类便登上了月球，虽然人类已经踏足这颗星球，但这颗星球对于人类的价值实在有限，它太小了，又没有大气，昼夜温差大得惊人，想要住到月球上去，几乎是没有什么可能。
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转过头来看看金星，这是一颗看起来与地球最为相似的行星，它大小与地球相仿，又是地球的邻居，虽然比月球远得多，但努努力，还是去得了。不过当人类第一次近距离了解了金星的状况后，一切幻想便都打消了，这是一颗环境极其恶劣的星球，基本上可以称得上是一颗“火之炼狱”，温室效应使得这颗星球的表面温度达到了464摄氏度。既然月球和金星都没有什么改造的价值，人类就只好瞄准火星了。这里虽然同样也不宜居，但还是可以看到一些曙光，毕竟这里有稀薄的大气，两极还有冰盖，改造一下，未来没准还真有希望成为人类的旅居地。正是因为如此，人类才对火星拥有如此浓厚的兴趣，探索和研究火星成为了很多国家航天计划的重要组成部分。
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那么探索火星依靠的是什么呢？是漫游车，而且在未来很长一段时间里，漫游车可能都是火星探索的主力军。火星漫游车的确是挺炫酷的，不过说到底，它毕竟也就是台车，得依靠轱辘向前跑，无论是速度还是视野，都不是很优秀，那么为什么不使用直升机呢？其实使用直升机来进行火星探索也是科学家们一直以来的梦想，毕竟直升机肯定拥有比漫游车更好的视野，能够从更有利的角度来观察火星的情况，所以在2021年2月，机智号火星直升机就搭载毅力号火星车降落在了火星的表面。作为人类航天史上第一架在为星球起飞的无人机，机智号并没有肩负什么了不起的使命，它的主要任务只有一个，就是“正常起飞”，在主要任务能够达成的前提下，在顺便用它的两个摄像头拍摄一些照片，回传地球。
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人类历史上第一架在外星球起飞的无人机的主要任务为什么仅仅是“正常起飞”呢？在火星起飞很难吗？的确很难。我们先来看看直升机为什么能够升空。让直升机起飞的升力来自于它的螺旋桨，那么螺旋桨是如何通过转动产生升力的呢？当直升机起飞时，它的旋翼便开始旋转，随着桨叶转动的加快，在桨叶的上方空气流动的速度逐渐加快，而在桨叶的下方，空气流动的速度则会减慢。在这里，我们要提出一个原理，就是伯努利原理，这一原理简单来讲就是在气流或水流之中，流速小，压力就大；流速大，压力就小。平时我们站在站台边缘等地铁的时候，当列车呼啸而来，有时我们会感觉有一股力量将我们向前推，就是因为高速而来的地铁使得我们面前的空气流动速度加快了，所以前方的压力变小了，而后方的空气流动速度相对较慢，所以压力较大，后面压力大，前面压力小，所以我们就会感觉有股力量把我们向前推，所以等地铁时，不要站得太靠前。
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直升机的升力就是利用了伯努利原理，由于转动的桨叶上方的空气流动速度快，所以压力小，而下方的空气流动速度慢，所以压力大，于是旋翼的上下就出现了压力差，于是就产生了一个向上的升力。在地球之上，要获得升力，相对较为简单，但在火星之上就有所不同了。火星的大气压只有地球的0.6%，可谓是非常稀薄，所以为了能够让无人机飞起来，机智号尽量减轻了负重，只携带了两个摄像头和一个无线传输模块，总重只有1.8kg，且为了能够获得更大的升力，它的螺旋桨转速达到了每分钟2400转，即便如此，理论上它也只能维持最长30秒的跳跃式飞行。由此可见，在未来很长一段时间内，火星探测的主力军仍然还是漫游车。
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