科學(xué)家試圖通過仿生技術(shù)打造可在火星大氣中飛行的飛機 _科學(xué)

科學(xué)家試圖通過仿生技術(shù)打造可在火星大氣中飛行的飛機，一次任務(wù)可完成大范圍的探索和勘探作業(yè)
到目前為止，我們對地外天體的探索幾乎完全依靠軌道探測器和登陸器，比如在火星任務(wù)中，固定式著陸器或者漫游者火星車是探索火星表層土壤的重要平臺，科學(xué)家希望能設(shè)計出在在火星大氣中飛行的飛行器對火星近地面層進行大規(guī)模地探索，但問題是火星大氣非常稀?。揮械厙蠔Ｆ矯媧篤芏鵲?.6%，這意味著常規(guī)飛行器可以在火星大氣中以較高的速度飛行，然而可在火星大氣中飛行的飛行器是否可行呢？
眾所周知，對于流體中的物體可以通過雷諾數(shù)（Re）來表示飛行器周圍的情況，其涉及到飛行器長度、速度以及流體密度等參數(shù) ，由于火星大氣的密度較低，科學(xué)家認為可以將飛行器設(shè)計成類似昆蟲的撲翼模式，地球上的昆蟲鳥類飛行是低雷諾數(shù)飛行，在升力不足時可以通過撲打、翻動翅膀獲得足夠的向上作用力，空氣粘性效應(yīng)比較明顯，當然鳥類與昆蟲相比，空氣粘性作用相對會弱一些，可以通過氣流來控制飛行姿態(tài)，從某種角度上看，昆蟲其實是在空氣中游泳，而不是飛行。
【科學(xué)家試圖通過仿生技術(shù)打造可在火星大氣中飛行的飛機】因此，在設(shè)計火星飛行器時需要有一個系統(tǒng)方程，通過精確設(shè)計的平均撲打頻率方程可以預(yù)設(shè)飛行器的質(zhì)量、機翼面積等參數(shù)，我們可以在方程中對飛行器參數(shù)進行調(diào)節(jié)，使其滿足火星的重力環(huán)境和空氣密度。最終科學(xué)家可以獲得一個雷諾數(shù)范圍，從仿生學(xué)角度設(shè)計火星飛行器，有研究認為天蛾是很好的研究對象，采用與天蛾類似的飛行技術(shù)可以打造出適合火星大氣中飛行的飛行器。由于火星大氣密度較低，只需要稍微一躍就能前進很遠，如果我們擁有這樣的飛行器，就能在短時間內(nèi)完成對火星表面很大區(qū)域的探索任務(wù) 。
科學(xué)家認為或許有一天我們會在火星上部署鴨子大小的天蛾飛行器，仿生學(xué)技術(shù)是設(shè)計火星飛行器的重要途徑，當然，飛行器還需要面對電力供應(yīng)和維護等問題，其優(yōu)勢也非常明顯，可在一次任務(wù)中完成對火星表面廣大區(qū)域進行勘探。(騰訊科學(xué) Everett/編譯)