奇特輪胎、滑翔機(jī)，火星探索又有新利器！

隨著航天技術(shù)蓬勃發(fā)展和“太空移民”理念興起，火星近年來(lái)備受關(guān)注，人們暢想著將那里改造成第二個(gè)家園星球。而在人類登陸火星的宏偉目標(biāo)下，新型航天技術(shù)裝備層出不窮，有些相當(dāng)新奇。

輪胎“復(fù)古”優(yōu)勢(shì)多

最近美國(guó)宇航局推出了一款新型火星探測(cè)器的車輪，讓航天迷們大開(kāi)眼界。車輪除了內(nèi)部還保持常規(guī)框架結(jié)構(gòu)之外，整個(gè)外部都包裹著密密麻麻的由金屬環(huán)構(gòu)成的網(wǎng)狀物。有人笑稱，這是防御火星人襲擊的“鎖子甲輪胎”。

美國(guó)航天界為什么要研發(fā)這種“中世紀(jì)復(fù)古風(fēng)格”的車輪呢？其實(shí)，起因還要從美國(guó)好奇號(hào)火星車說(shuō)起。這輛已在火星上工作10年的“老員工”最近實(shí)在是走不動(dòng)了，從發(fā)回的照片可見(jiàn)，其履帶式板狀輪胎上已出現(xiàn)了巨大的孔洞與裂縫，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度肯定遭到了嚴(yán)重破壞。

這當(dāng)然不是遭到了火星人攻擊，而是惡劣的火星表面環(huán)境造成的，尖銳的碎石和坑洼的地勢(shì)才是“元兇”，而火星表面近百攝氏度的巨大溫差估計(jì)也讓“好奇號(hào)”的鋁制車輪壽命大幅縮短，所以才有了美國(guó)宇航局這次創(chuàng)新之舉。

新式火星車輪胎放棄了鋁制材料，改用鎳鈦合金，雖然造價(jià)不菲，但性能上升了一個(gè)等級(jí)。據(jù)說(shuō)，輪胎還有“記憶恢復(fù)”功能，遭受外力擠壓而變形后，一旦外力消失，輪胎可以自動(dòng)恢復(fù)原狀。通俗地理解，輪胎“堅(jiān)韌之外，還很Q彈”。

新式車輪的主體結(jié)構(gòu)出乎預(yù)料，幾乎完全照搬了中世紀(jì)鎖子甲的設(shè)計(jì)理念，一個(gè)個(gè)鎳鈦金屬環(huán)互相連接，形成厚重的網(wǎng)狀物。

為何采用這樣的設(shè)計(jì)？首先，“鎖子甲輪胎”表面附著力肯定要比板狀強(qiáng)很多，不易出現(xiàn)輪胎打滑。其次，特殊結(jié)構(gòu)確保，輪胎與火星表面接觸時(shí)形成彈性碰撞，“以柔克剛”，更好地保護(hù)自己。

有人質(zhì)疑，這種“金屬網(wǎng)兜”會(huì)結(jié)實(shí)耐用嗎？其實(shí)，中國(guó)古代軍書(shū)《武備志》就形象剖析了這類鎖子甲結(jié)構(gòu)：“一環(huán)受簇，五環(huán)拱衛(wèi)?！币簿褪钦f(shuō)，一點(diǎn)受力，多點(diǎn)分擔(dān)承壓，可靠性還是有保障的。

最后，鎖子甲結(jié)構(gòu)還有一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)，那就是止損作用顯著。由于是多向連接，單個(gè)金屬環(huán)破損不會(huì)持續(xù)惡化整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免了板狀材料那種“裂縫變孔洞，小洞變大洞”的整體性崩潰。由此可見(jiàn)，古人的智慧有時(shí)真能解決今人現(xiàn)實(shí)中的難題。

翱翔天空探火星

火星探索活動(dòng)發(fā)展到今天，性能再優(yōu)越的火星車似乎也無(wú)法滿足人類對(duì)新家園的探索欲望了，畢竟火星車每小時(shí)前進(jìn)里程很難突破100米“大關(guān)”。以好奇號(hào)火星車為例，工作10年間只行駛了20多公里，被調(diào)侃為“烏龜?shù)纳钴壽E”。更何況火星地形極其復(fù)雜，奧林匹斯山海拔2萬(wàn)多米高，水手峽谷深達(dá)7000米，這些都是火星車“力不能及”之處。

正所謂“時(shí)勢(shì)造英雄”，火星無(wú)人機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，將成為未來(lái)火星探索的主力裝備。在過(guò)去的1年里，美國(guó)機(jī)智號(hào)旋翼無(wú)人機(jī)已在火星完成數(shù)十次試驗(yàn)飛行，雖然每次升空時(shí)間最長(zhǎng)僅幾分鐘，高度僅10米左右，卻是具有里程碑意義的技術(shù)飛躍。

近日有消息稱，具有更強(qiáng)實(shí)用性的美國(guó)火星滑翔無(wú)人機(jī)已完成了試驗(yàn)飛行。未來(lái)，體重僅5公斤的滑翔無(wú)人機(jī)將配備各類傳感器和攝像頭，被像紙飛機(jī)那樣折疊起來(lái)，存放在籃球大小的迷你衛(wèi)星中，前往火星。在釋放后，它會(huì)自動(dòng)伸展機(jī)翼和機(jī)身，再利用火星表面溫差所形成的對(duì)流層，長(zhǎng)時(shí)間如大鳥(niǎo)般自由翱翔在火星的天空，而它的“鷹眼”也隨之開(kāi)始盡情掃描神秘大地。

據(jù)美國(guó)研發(fā)和試驗(yàn)人員稱，火星滑翔無(wú)人機(jī)的滯空飛行時(shí)間有望達(dá)到6個(gè)小時(shí)，航程超過(guò)1000公里。更有趣的是，這款“大鳥(niǎo)”可能并非一次性消耗品，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還將同時(shí)送“鳥(niǎo)巢”登陸火星。那將是巨大的滯空氣球，可以供火星滑翔無(wú)人機(jī)滯留停靠，等待下一次飛行任務(wù)的最佳風(fēng)時(shí)與風(fēng)向。

移民先鋒“擎天柱”

其實(shí)，無(wú)論是火星車，還是火星飛行器，現(xiàn)階段主要承擔(dān)影像傳輸和光譜分析等工作，總給大家“眼見(jiàn)為虛”的錯(cuò)覺(jué)。有沒(méi)有能讓人們感同身受又可勝任更多任務(wù)的火星新裝備呢？在異想天開(kāi)中，人們似乎看到了希望，比如不久前曝光的人工智能機(jī)器人“擎天柱”。

也許在不久的將來(lái)，火星上會(huì)突然出現(xiàn)了一隊(duì)人形訪客——火星探索版“擎天柱”。它們的“皮膚”就是太陽(yáng)能電池板，體內(nèi)安裝著各類勘探、掃描、化驗(yàn)、采集設(shè)備和綜合分析系統(tǒng)。它們向著不同方向行進(jìn)，目光所及就能繪制3D火星地圖，腳踩到土壤就能分析出元素構(gòu)成，手臂插入地下就能感知冰層的存在，口中咀嚼一下碎石就能找到金屬礦脈。它們甚至可以爬到奧林匹斯山的頂峰，為人類繪制“腳下的火星”……就這樣，它們不會(huì)喘息，不用飲食，年復(fù)一年，直到完成火星探索的最后一張拼圖。

要知道，地球移民史的最初階段普遍充滿了艱辛和死亡。那么人類移民更遙遠(yuǎn)、環(huán)境更惡劣的火星，如何避免“死亡開(kāi)拓期”呢？

其實(shí)，大家不必過(guò)于擔(dān)憂，科技進(jìn)步往往能減少犧牲。也許人類大規(guī)模移民火星之前的數(shù)十年里，百萬(wàn)名火星開(kāi)拓版“擎天柱”已率先抵達(dá)那里，開(kāi)采各類資源，制造生活用品，建立供水和制氧系統(tǒng)，甚至建成地下帶有大樓、花園、醫(yī)院的城市。屆時(shí)，火星也許已經(jīng)一改曾經(jīng)蠻荒的“氣質(zhì)”，呈現(xiàn)出一派人類文明興旺發(fā)達(dá)的魅力景象。

而當(dāng)?shù)谝慌祟愐泼褡呦嘛w船，看到火星上機(jī)器人的成果時(shí)，不知道會(huì)不會(huì)有人驚呼：“天??！我們到底是火星的主人，還是客人呢？”

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