NASA 要把三架直升机空投火星：千米高空撒手，让它们自己飞下去

NASA 要把三架直升机空投火星：千米高空撒手，让它们自己飞下去

三架直升机将从千米高空撒手

NASA 正在加速推进 SkyFall 任务：三架一模一样的自主直升机将随一艘核动力飞船飞赴火星，在离地约 1000 米的高度被直接从进入舱里放出，各自展开旋翼、自行下降、自行着陆。全程没有着陆器，也没有火星车中转——这在此前的火星飞行史上没有先例。

不讲排场，减速落地全靠自己

AeroVironment 的声明把这种投放方式称作"SkyFall 机动"：直升机从母船进入火星大气后，分离、展开、下降、着陆全凭自身动力完成。公司称，省掉一次性的着陆级，也不再依赖搭载它的火星车（当年 Ingenuity 必须挂在毅力号身上），"大幅降低了把载荷送到火星地表的技术与资金风险"。

单机五公斤，是毅力号那架近三倍

SkyFall 沿用 Ingenuity 的技术路线但明显放大：高 52 厘米、重 5 公斤，而 Intelligence 级前辈 Ingenuity 只有 1.8 公斤。两片反向旋转的同轴旋翼各长 1.35 米，巡航转速 3570 转／分，桨尖速度接近音速（马赫 0.98，设计上限 1.08）；Ingenuity 当年只在亚音速（马赫 0.7）区间飞。作为对照，Ingenuity 原计划只飞 5 次，最终在耶泽罗陨击坑飞了 72 次，直到 2024 年 1 月旋翼受损才退役——SkyFall 不再是技术验证机，而是带仪器的正式探测器。

合同已签，概念变成正式任务

AeroVironment 今年 8 月 27 日宣布，其 MacCready Works 先进方案团队与 NASA 喷气推进实验室（JPL）共同设计、共同制造这三架火星直升机。这一纸合同把 SkyFall 从未来概念变成"正式获得经费的火星科学任务"，并锁定 2028 年底的发射窗口。

核动力飞船捎它们去火星

SkyFall 是 SR-1 Freedom 任务的搭车载荷。SR-1 Freedom 被称作"人类首艘裂变核动力行星际飞船"：升空 48 小时后反应堆启动，以 20 千瓦电功率驱动电推力器飞向火星，燃料为高纯度低浓缩铀。美国能源部今年 7 月作出供应铀燃料的附条件承诺，NASA 与能源部又于 10 月 8 日签署了发展空间裂变反应堆的合作协议。

2029 年掠过，2030 年才落地

时间表并不赶：飞船 2028 年底发射，2029 年首次掠过火星，真正投放 SkyFall 是在与火星第二次交会之后——着陆安排在 2030 年秋。轨道设计让直升机在火星北半球春季抵达，以避开沙尘暴风险最高的季节。

贴地飞，才看得见地下的冰

三架直升机的核心仪器是 JPL 研制的地面穿透雷达，工作频段 500 至 2500 兆赫，能分辨轨道雷达看不到的近地表分层——可能是岩层、埋藏的冰，或两者混合。JPL 首席科学家 Adrian Tang 说得直白：想远距离测出浅层地下水冰，唯一的办法就是贴近地面飞。机上还带相机、大气与辐射传感器，合计五台科学仪器。

那副"披风"天线折得起两百次着陆

天线是难啃的骨头：团队把标准的维瓦尔第天线小型化，做到比直升机起落架还长一半，外侧包覆聚酯与 Vectran 织物（勇气号、机遇号的着陆气囊就用这种材料），配上柔性玻璃钢卷尺弹簧与轻质镁支架，总重约 150 克。今年 8 月 6 日 JPL 确认测试通过：它能扛住约 170 华氏度的温差，被反复弯折、甚至正反倒置，相当于经历 200 次火星着陆而性能不衰减。

每两天飞两公里，一程两三百公里

按设计，一次标准飞行 2.5 分钟、航程 1 至 2 公里，每隔一个火星日飞一次，累计航线最长可达 200 至 300 公里。这个"腿脚"是地面车辆比不了的：JPL 项目科学家 Matthew Golombek 说，直升机可以飞出着陆椭圆之外，去到真正有科学价值的地方。

选址会明年二月开场

候选区域在火星中北纬 30 至 45 度之间。NASA 将于 2027 年 2 月 9 日至 10 日举行线上着陆点研讨会，收集科学界意见并对候选区排序，年底再开第二次；着陆点要在这两场会之后才定。Golombek 说，项目已确定一个"设计参考着陆点"，瞄的是带冰川／冰缘地貌的地下水冰沉积。

冰既是科学问题，也是生存问题

找冰不只是学术兴趣：水冰既能帮助重建火星气候史，也是未来载人任务的饮用水、氧气与燃料来源，而轨道雷达对最上面几码厚的风化层几乎"失明"。SkyFall 的低空雷达数据还能为后续火星任务筛着陆点——某种意义上，这三架直升机是在替人探路。

缺一枚火箭，还等七家机构放行

风险仍在。SR-1 Freedom 目前既没有排定的发射，也没有公布运载火箭，飞船本身尚未完成；反应堆还要过安全关，NASA 格伦研究中心的项目负责人说，需要七个美国政府机构签字，证明不存在任何负面风险，才能飞。Politico 披露的文件把 SR-1 Freedom 任务成本估在约 21 亿美元（不含 SkyFall 载荷）。承担气动外壳的 Firefly Aerospace 拿到 1300 万美元合同，TRL11 提供成像系统。

科学家：去看火星没见过的角落

AeroVironment 太空业务负责人 Will Pomerantz 的话点题：和地球上一样，火星直升机跑得快、去得了地面车辆到不了的地方，"这三架 SkyFall 会让我们看见火星从未见过的部分，还会带回堆积如山的数据供科学家细读"。本月早些时候在加州一场航展预热活动上，JPL 展示的 SkyFall 样机已经做过一次简短飞行。