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海盗1号拍摄的火星表面
再到1997年，火星探路者号带着人类第一辆火星车“旅居者号”登陆火星。
几十年来，人类对火星的探测几乎贯穿了整个人类航天史，但是这些火星车都有一定的局限性。
发射到火星表面的火星车拍到的图像分辨率是很高，但就是腿太短，移动距离有限，“越野”能力不足，无法进入山谷、坑道、悬崖等复杂地形作业。
比如第一辆登陆火星的“旅居者号”，仅移动了约100米。
“好奇号”火星车
我们最为熟知的“好奇号”火星车，迄今为止已运行了8年，才累积行驶了 22 公里，算一下速度还没有蜗牛爬得快。
于是，工程师就想了一个办法来扩展火星车的视野——无人机。
还有哪些黑科技？
给火星车配一个无人机，其实这个点子不难想到，真正的难点在于：怎么把它造出来？
了解飞行的人都知道，飞机能够飞起来，是因为空气提供了升力。
火星表面的重力只有地球的1/3左右，看起来似乎对飞行很友好，但火星有一个致命的缺点：大气很稀薄，只有地球的1%，在火星上获得起飞所需的升力是非常困难的。
图片：图虫创意
这相当于在地球上3万米以上的高空起飞，我们生活中最常见的那种航拍无人机，最大飞行海拔6000米左右。因此根据地球空气动力学设计的飞行器在火星上都飞不起来。
如果想在火星上起飞，飞行器必须是超轻的，而且螺旋桨的转速要非常快。
战斗机突破音障
但是螺旋桨也不能转太快，因为随着速度的增加，当接近音速时，会出现一股强大的阻力，使飞行器产生强烈的振荡，这个现象俗称为音障。
顺便提一下，火星的音速是 240m/s，比地球上还要慢三分之一，所以无人机叶片的转速被限制在每分钟 2400 转。
毅力号与机智号个头对比
限制转速，又要有足够升力，工程师团队就把重量限制在1.8公斤左右，顶部安装了四个碳纤维叶片，还有一个太阳能电池板。
NASA 为此还建立了巨大的模拟测试室，创造了一个完全真空的环境，模拟无人机在离开地球之后可能面临的各种极端情况。
在最初的几次测试中，工程师们发现，由于无人机的叶片比较细长，测试时飞机总是不停摆动。
为了解决这个问题，他们把螺旋桨的叶片做得非常硬，比地球上的无人机要硬很多。
最终，“机智号”实现了在-90℃的模拟火星环境下正常工作，水平移动的速度为10米每秒，爬升速度为3米每秒。
我们的“天问”怎么样了？
2020年，人类向火星发射了希望号、天问一号、毅力号三个探测器。
天问一号成功发射
随着“机智号”这几天要开始的火星飞行之旅，我们的“天问一号”，也将在今年5、6月左右进行着陆。
为什么率先到达的天问一号，还要在轨道等三个月呢？因为我国首次火星探测任务，一次要完成“绕、着、巡”三个任务。
天问一号
2月10日，天问一号顺利进入大椭圆环火星轨道，实现了第一步“绕”的目标。后续天问一号还将经过多次轨道调整，进入火星停泊轨道，探测预选的着陆区，并将在今年5、6月左右择机登陆。
2021年的火星，注定不寂寞！
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