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NASA测试下一代火星直升机雷达天线
NASA已完成一项轻型柔性雷达天线的主要测试活动，该天线将使拟议的SkyFall火星直升机能够搜索火星表面下的冰冻水沉积物。
来源:Australian Aviation美国宇航局工程师已成功测试了一种轻质织物雷达天线，旨在帮助未来的一队火星直升机寻找浅层冰冻水沉积物，这些水沉积物可支持未来人类对这颗红色星球的探索。
该技术正在为SkyFall开发，这是一个任务概念，涉及三架下一代火星旋翼机，旨在火星表面进行低空科学勘测。
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每架直升机将携带探地雷达，能够探测火星风化层或松散岩石和尘埃上层内隐藏的冰。
虽然轨道航天器可以识别更深地下的大型冰沉积物，但美国宇航局表示，它们在绘制对寻求水、氧气和火箭推进剂的未来宇航员可能特别有价值的浅层沉积物地图方面效果较差。
工程师面临的挑战是开发一种能够在宽频率范围内工作，同时保持轻便、灵活且足够紧凑以安装在火星直升机下方的天线。
解决方案是使用柔性的金属化织物制造的一种改进型Vivaldi天线。该设计允许天线在着陆时弯曲，包括在遇到岩石时弯曲，然后在飞行期间恢复到其操作位置。
JPL SkyFall探地雷达机械负责人Christine Gebara说：“虽然我们设法将天线缩小了不少，但它比直升机的腿长约1.5倍。”
美国宇航局工程师使用聚酯纤维、Vectran织物、柔性玻璃纤维带弹簧和轻质镁安装结构加固了天线。整个组件重约150克。
“这意味着在着陆时，Vivaldi天线必须弯曲让路——如果它落在岩石上，它会弯曲得更厉害。但当直升机再次起飞时，天线必须弹回原位以进行数据收集。因为SkyFall预计将进行数十次火星探测飞行，我们需要一种能够反复承受那些压力而不会在飞行中失去形状的天线，”Gebara说。
在美国宇航局喷气推进实验室的测试期间，天线暴露在极端温度变化、反复弯曲和电磁测试中，以模拟火星操作期间预期的严苛条件。
该原型最终承受了相当于200次火星着陆的考验，是成功主要任务所需数量的两倍多，雷达性能没有任何下降。
SkyFall雷达将在500至2500兆赫的频率范围内工作，使其能够穿透地表以下数米，同时提供关于火星最上层地层的详细信息。
JPL SkyFall探地雷达首席仪器科学家Adrian Tang说：“通过低空慢速飞行，SkyFall直升机可以捕获雷达图像，解析干燥土壤过渡到冰的精细分层，检测其存在并绘制其范围地图。”
该技术可能为未来的火星任务提供从空中识别和绘制可利用水冰的新能力。
SkyFall旨在建立在NASA的Ingenuity直升机的成功基础上，该直升机在近三年内完成了72次飞行，并展示了在火星稀薄大气中进行动力飞行的价值。
美国宇航局现在正在开发天线的工程模型，以进行进一步的振动、部署和环境测试，因为SkyFall概念正朝着可能在2028年底发射的目标迈进。