NASA计划开发火星滑翔机探索火星，这种高空滑翔机由亚利桑那大学与美国国家航空航天局（NASA）合作研制。将成为帮助NASA研究火星表面以上重要区域的宝贵资源。NASA计划开发火星滑翔机探索火星。
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目前，美国宇航局科学家研制一种能在火星表面翱翔的滑翔机，它像“信天翁”一样能持续飞行几天时间，一旦它投入使用，这款无发动机的滑翔机可用于收集火星大气和地质数据，它的重量5公斤，翼展可达到3.35米，体形大小与信天翁接近。
图中是研究团队在亚利桑那州进行一次初期版本的滑翔机试射，在发射过程中，滑翔机与气球连接，最终缓慢地降落在地面上。
这款火星滑翔机可通过微型卫星发送至火星表面，然后展开折叠的机翼，仅使用风能推进飞行，其独特的飞行模式使它能利用风能在火星地质结构周围飞行，例如：峡谷和火山。
据悉，火星滑翔机是由美国宇航局行星科学家和亚利桑那州大学航空专家制作的一个原型，他们在地球沙漠地区(模拟火星地形)中进行了测试，使用气球将这款滑翔机送入地球大气层。
火星滑翔机项目负责人亚历克斯·克林(Alex Kling)博士是美国宇航局火星气候模型中心的研究科学家，他说：“使用火星滑翔机作为勘测平台，工作人员操控滑翔机可抵达那些令人感兴趣且非常酷的区域。”
最新设计的火星滑翔机包含一系列导航传感器，以及相机、温度和气体传感器，用于收集火星大气和地貌信息。
目前火星轨道有8颗探测器处于正常运行状态，以0.33米每像素的分辨率拍摄火星表面，此外，还有3辆火星车正在穿越火星表面平坦沙地，它们能在沙地安全着陆，并以更高的精度绘制小区域地图。
但在火星车所处位置方圆336公里范围内状况，火星气候变化，以及山脉等大型地质特征，正是科学家感兴趣的，亟待进一步勘测研究。2021年，美国宇航局在火星表面部署“机智号”直升机，旨在探索火星环境，但该直升机每次最多能飞行3分钟。
据《航空航天杂志》介绍称，火星滑翔机更具优势，能在空中停留更长时间，并利用其飞行、温度和气体传感器，以及相机等设备全面勘测所在环境。克林博士说：“火星滑翔机勘测区域是地表和大气之间的交汇区，这里是灰尘被收集并送入大气的区域，是微量气体进行混合，也是山脉-峡谷调节大量风力的地方，只是我们之前并未获得太多相关数据。”
科学家曾提议使用“火星2020”探测器携载滑翔机进入、下降和着陆火星表面。
研究小组希望美国宇航局资助“搭乘任务”，让火星滑翔机搭乘火星探测器抵达火星。该滑翔机可由立方体卫星携带，立方体卫星与电话薄大小相近，它们通过大型太空探测器携载升空。
一旦滑翔机进入火星大气层，就会被释放，要么像折纸一样展开，要么像游泳池玩具一样膨胀。据悉，该美国研究小组基于火星的气候数据，对滑翔机的飞行模式进行了广泛的数学建模，它将使用几种不同的飞行方法，包括：在充足垂直风时简单的静态飞行，或者“动态飞行”。
滑翔机可以在火星大气层中释放，然后像折纸一样展开翅膀。
它就像长途飞行中的信天翁一样，动态飞行利用水平风速随地形高度增加而增强了飞行优势，该现象在火星表面较为常见。火星滑翔机以S型模式飞行，类似于滑雪者控制速度滑雪下山。
但是该滑翔机每次方向改变时并未减速，而是在缓慢移动的低空风中以略微上升的飞行角度获得增速。
当滑翔机遇到更快、高海拔风流时，它会转向180度，让高速风力以轻微向下的角度推动其飞行。当它逐渐耗尽能量时，将重复以下操作：以S型模式飞行，使其一次飞行时间持续几天，期间在火星大气层中收集能量。
研究合著作者、亚利桑那州大学杰肯·撒卡(Jekan Thanga)说：“这几乎是人们只有看到才会相信的事情！”据了解，科学家们还在探索使用气球或者飞艇式飞船运载滑翔飞机的可能性，此类方案可以缓慢下降，并利用最佳风力条件，特别是科学家高度感兴趣的地区，滑翔机甚至可以飞行后重新依靠在气球或者飞艇式飞船上，继续完成多次太空探索任务。
滑翔机着陆后，它将继续向飞船传送火星大气信息，本质上成为一个火星气象站，目前全球各地的`气象站为气象学家提供信息，所有相关气象数据不断地反馈到天气预测计算机模型中，每架退役的滑翔机，不论是按计划完成了勘测任务，琮是出了什么问题，都可能成为类似的火星系统网络节点。
研究报告第一作者、亚利桑那州大学航空航天工程博士生阿德里安·鲍斯克拉(Adrien Bouskela)说：“如果我们耗尽了飞行能量，或者我们的惯性传感器由于某种原因突然失效，我们希望能继续进行科学勘测工作，从行星科学角度来看，太空探索任务仍在继续。”
图中是两架不同滑翔机(S1和S2)的部署方案，它们独特的飞行模式能利用风力在地质结构周围飞行，例如：峡谷和火山。
今年夏季，火星滑翔机原型机在地球海拔4572米高空区域飞行，那里大气层更稀薄，飞行条件更接近火星。该研究报告合著作者、亚利桑那州大学微型飞行器实验室谢尔盖·什卡拉耶夫(Sergey Shkarayev)教授说：“我们可以将地球作为研究火星飞行的实验室，关于飞行轨迹、潜在入坞对接系统等仍需深入研究，但我们希望火星滑翔机在几年内，而不是几十年内实现！”
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人类对火星这颗红色星球的探索热情日益高涨。成功在火星上起飞无人直升机后，美国科学家又提出新的设想——在火星试飞能连续飞行一天甚至更长时间的高空滑翔机。
“美国之音”网站10日称，这种高空滑翔机由亚利桑那大学与美国国家航空航天局（NASA）合作研制。该项目负责人亚历克斯·克林在声明中说，高空滑翔机将成为帮助NASA研究火星表面以上重要区域的宝贵资源。克林在NASA的火星气候建模中心工作，该中心旨在研究火星上当前和过去的天气和气候活动。
“火星滑翔机勘测区域是地表和大气之间的交汇区，这里是灰尘被收集并送入大气的区域，是微量气体进行混合的场所，也是山脉-峡谷调节大量风力的地方，我们之前并未获得太多相关数据。”为此，火星滑翔机将包含一系列定制的导航传感器以及用于收集有关火星大气和地质信息的摄像头、温度和气体传感器。
之所以要用高空滑翔机研究火星大气，是因为目前相关领域还接近空白。“现有8个航天器环绕火星运行，3辆火星车在探索火星表面。但它们都无法有效收集火星大气层边缘的数据”。虽然NASA已成功在火星上测试了“机智”号小型无人直升机，但它每次只能飞行几分钟，最大飞行高度才12米，远远无法满足需求。
正在研制中的火星滑翔机重约5公斤，翼展3.35米，体形与信天翁相当。报道称，传统的火星探测器通常依赖太阳能，还需要额外配备电池才能运行。
而滑翔机重量轻、成本低且完全由风力驱动，可以利用火星的自然风，而不需要使用发动机驱动。工程师们透露，滑翔机还能像长途飞行中的信天翁一样，使用被称为“动态翱翔”的方法飞行，这是利用了水平风速随地形高度而改变的特性，类似情况在火星上很常见。
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美国宇航局的创造号无人机非常成功，这次突破性的创新鼓励美国宇航局工程师们重新考虑应该如何观测火星，对火星进行鸟瞰不仅可以提供更高分辨率的数据，了解火星车无法到达的地形，例如峡谷和火山，还可以包括研究当前的轨道器和漫游者无法观测的大气和气候过程。
美国宇航局火星气候模拟中心的研究科学家在一份新闻稿中说：“在火星行星边界层中有一个非常重要、关键的部分，这是地表和大气之间所有交换发生的地方。这是灰尘被收集并送入大气的地方，微量气体被混合的地方，山谷气流对大规模风的调制发生的地方，我们没有太多关于它的数据。”
“火星飞艇将包含一个定制设计的导航传感器阵列，以及一个摄像头、温度和气体传感器，以收集有关火星大气和景观的信息。”科学家们解释说，飞艇可以利用大气风梯度进行动态飞行，减轻了传统上与动力飞行相关的重量和能量存储限制。
由于它们没有推进系统，因此重量轻、结构紧凑，可以打包成立方体卫星，到了地方在展开。到时候要么像折纸一样展开，要么像全尺寸刚性的高科技充气桨板一样充气，然后展开。”
美国宇航局和科学家们一起设计了一种翼展约11英尺（3.3米）、重量约11磅（5公斤）的飞艇原型，即使是这个规模的飞艇也可以携带一系列导航传感器，以及一个摄像头、温度和气体传感器，以收集有关火星大气和景观的信息。
“是的，一个新的火星探测时代即将开始，我们应该考虑用其他的方式了解火星，那就是飞艇，如果有火星飞艇任务的话我们还可以在一定高度上用无线电控制自动序列命令部署滑翔机，滑翔机可以通过反复穿越不同速度的气团之间的边界来获取能量。
此外，在火星上，风速通常随海拔高度增加而增加，这将有助于使滑翔机长距离飞行。而且在火星高空，全球风暴带来的不稳定性也会减少很多。”
美国宇航局在新的报告中写到，这次模拟实验使用了飞艇的运动方程，还结合了一个计算机程序中的风廓线数据库，还使用了一个程序在区域和局部尺度上模拟了火星大气的循环，称为火星区域大气建模系统MRAMS。
“我们对两个有代表性的地点进行了研究：杰泽罗火山口和马里奈里斯峡谷。完整动态飞行周期的数据结果表明，在飞行周期结束时，帆船的总能量增加了6.8–11%。这意味着飞艇可以持续从大气中获取能量，一次飞行数小时甚至数天。”
