在经过两次故障排查和重装控制系统之后，4月19日，“机智”号终于在火星上实现了首飞。虽然这架重量1.8公斤的无人直升机只飞了3米高，并只在空中盘旋30秒，但对于人类的航天事业来说，是具有里程碑意义的，因为它代表着人类首次在外星球上进行空气动力飞行（以前是火箭动力，比如嫦娥五号上升段），其意义甚至不亚于100多年前莱特兄弟驾驶“飞行者一号”升空。

机智号无人直升机成功实现在火星上的首飞

为了纪念这次在火星上的试飞，据说“机智”号还特意带上了当年“飞行者一号”机翼上的一块帆布。目前，人类在月球和火星上的探测，主要依靠“好奇”号、“毅力”号和“玉兔”系列等着陆巡视器，受制于目标星球地形的限制，其探测效率其实是非常低下的，甚至有观点认为，目前所有的无人着陆巡视器所做的工作，如果派人类航天员上去，一上午就能完成。而一旦能够在外星球上依靠空气动力飞行，探测器的活动范围和效率将大大拓展。

飞行者一号机翼上的帆布被绑在这里

飞行者一号机翼上的帆布

当然，为实现这个目标，NASA付出的成本也极其高昂。据说为了在火星上飞起来，1.8千克的“机智”号已经花掉了8500万美元，算下来每克重量耗费47222美元，比黄金还要贵766倍，真是令人咂舌。说到这里，有人可能会想，能不能用大疆无人机来完成这个任务呢？

机智号在火星上首飞的身影

大疆无人机能在火星上起飞吗？

首先，火星上的环境和地球不一样，它的大气十分稀薄，不到地球大气层的1%，平均地表气压在6百帕上下波动，而地表的气压一般都超过1000百帕，这是什么概念？“机智”号停在火星表面，就相当于悬停在地球表面35公里的高空，而目前直升机在地球上的最高飞行记录只有12441.94米，还是法国航宇工业公司的SA315B美洲驼直升机创下的。大疆无人机即使去掉软件限制，目前最高的也就是飞3000多米，还不到35000米的十分之一。

停在火星表面，就相当于地球上35000米高空的大气条件

其次，火星上大气稀薄，意味着无人机要想飞起来，螺旋桨的转速得非常高。“机智”号的旋翼每分钟超过2400转，接近0.7马赫，转得比大疆快多了。而且它还采用了共轴反转双旋翼设计，材料用的碳纤维，1.8千克的小家伙旋翼直径竟然长达1.2米，这一切都是为了提高升力，如果换成大疆无人机，虽然它有四幅螺旋桨，但估计很难在火星上起飞。

要想在火星上飞起来，机智号得有点特别的本领

更重要的是动力系统，“机智”号如此快的旋转速度，动力全部来源于头顶那块小小的太阳能电池板，美国人利用它给火星直升机上的一组2Ah索尼锂电池充电。很难想象，大疆无人机完全利用太阳能充电能够飞起来。而且，火星上的阳光相比地球还非常微弱，表面温度又非常低，加热器在火星夜间为元件保温就消耗了直升机大部分的电能。同时，如何在低功耗的条件下，确保处理自动操作的系统具备高度的运算能力也是一项巨大挑战。

这块太阳能电池板是关键

这小东西，贼贵

此外，火星没有磁场，部分形式的太空辐射也会逐渐或突然破坏芯片，所以“机智”号还需要需要严密的太空防护和冗余备份系统。然而，它的总重量只有1.8千克，能做什么样的防护和冗余？实在是非常考验一国航天制造的超轻材料和设计能力。

1.8千克的机体内，全是高科技

不过，说到底，“机智”号还是被制造出来了，并且还在火星上成功首飞，按照我们国家航天工业的实力，也是可以办到的，而其中的一些难度，并没有想象中高。比如，地球上直升机的升限难以提高，主要是因为它使用了燃气发动机，空气太稀薄了不行，但是电动直升机在飞行高度上就没有太多的限制，而大疆就是电动的。

飞起来可能没有想象中那么复杂

机智号在毅力号上的安装位置，也很讲究

另外，在地表，大疆的螺旋桨很难达到“机智”号每分钟2400转的转速，但是在空气稀薄的高空就不一定了，至少空气的阻力会小很多。而且虽然在火星地面，就相当于在地球上35公里高空的飞行条件，但它毕竟是在火星表面，可以利用地效增加升力，所以整体难度并不是不能克服的。

火星表面起飞，还是有地效力的

总体来看，大疆要想在火星上飞行，除了电动机功率、防尘、防寒和防辐射之外，最大的难点是要精确获知火星大气的参数。美国人是通过之前多次登陆巡视器的探测活动获取了这些关键工程参数，如果他们可以毫无保留不加篡改地共享出来，相信大疆要做出类似的东西并不难。但美国人的行事风格告诉我们，这是不可能的事情，所以我们还需要等到天问一号成功降落下去，才能获得第一手的资料，也许在后续的火星探测器中，我们也可以让自己的无人直升机在异域星球飞起来。

我们有新的追赶目标了，挺好