没有新着陆器或火星车，NASA的火星计划只能靠直升机了

# 没有新着陆器或火星车，NASA的火星项目全押直升机了 来源：https://arstechnica.com/space/2026/09/without-new-landers-or-rovers-its-helicopters-or-bust-for-nasas-mars-program/ NASA对SR-1“自由”任务的成本估计为21亿美元，但这不包括直升机部分。 [](https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2026/08/photo-2.jpg) AeroVironment公司的一款火星直升机原型。图片来源：AeroVironment AeroVironment公司的一款火星直升机原型。图片来源：AeroVironment 三十多年来，NASA首次没有明确计划向火星发送任何新的着陆器或火星车。相反，该机构近期在红色星球的重点转向了空中无人机——这种开创性的探索模式在几年前还显得不太现实。 无人机首次真正用于火星科学研究将由“天降”任务实现。该任务包含一个由三架直升机组成的机队，最早将于2028年底发射。“天降”的直升机将搭载NASA的太空反应堆-1“自由”任务一同前往火星（https://arstechnica.com/space/2026/03/here-is-nasas-plan-for-nuking-gateway-and-sending-it-to-mars/），该任务的主要目标是在深空演示核电推进技术。 对于SR-1“自由”和“天降”任务而言，发射时间表非常激进，而这两个项目在六个月前甚至还未列入NASA的计划。NASA计划耗资约21亿美元的SR-1“自由”任务，旨在将取消的“门户”月球空间站核心舱改造为核电推进技术的测试平台。“天降”任务将建立在NASA“机智”号直升机成功的基础上——这架实验性飞行器在2021年成为首个在另一个世界飞行的旋翼飞行器（https://arstechnica.com/space/2024/01/now-that-weve-flown-on-mars-what-comes-next-in-aerial-planetary-exploration/）。 NASA喷气推进实验室正与高空无人机开发商AeroVironment合作，设计和制造三架“天降”直升机外加一架备用机。正是这个团队在五年前与NASA的“毅力”号火星车一起，将“机智”号送上了火星。 ## 研发进行中 AeroVironment上周宣布，已获得JPL的合同，将“共同设计与共同制造”三架“天降”直升机。“机智”号在2024年初坠毁前共飞行了72次，远超任务最初规划的五次测试飞行。工程师们正基于“机智”号的设计进行改进，打造“天降”直升机。新飞行器将比“机智”号稍大——重量约为2.5公斤（5.5磅），而“机智”号为1.8公斤（4磅）——并配备升级的旋翼以承载更重的有效载荷。 “天降”任务将证明“火星直升机可以成为一条可重复生产的产品线，而非一次性交付，” AeroVironment公司高级研发部门负责人杰夫·罗德里安说道。 AeroVironment公司在新闻稿中表示，该公司负责直升机的旋翼系统、机身、结构、航电集成以及科学有效载荷的搭载。JPL将负责开发动力系统、电子设备、算法和软件，以及一台用于探测火星地表下浅层冰层的探地雷达。每架直升机还将携带一套相机和传感器，用于收集火星大气数据。 这是对“机智”号的升级，后者仅携带了两台相机，缺乏复杂的科学仪器。“机智”号的通信范围受限于需要通过“毅力”号火星车上的基站进行，而“天降”直升机将能够通过飞经上空的通信中继轨道器进行数据收发。 [](https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2023/08/ingenuity.jpg) 这张NASA“机智”号火星直升机的视图是利用NASA“毅力”号火星车上的Mastcam-Z仪器于2023年8月2日收集的数据生成的。 图片来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS 这张NASA“机智”号火星直升机的视图是利用NASA“毅力”号火星车上的Mastcam-Z仪器于2023年8月2日收集的数据生成的。图片来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS “我们当时在查看NASA的发射计划，想弄清楚什么时候我们或许可以‘搭个便车’，附着在火星车、着陆器或任何其他将前往火星表面的东西上，” AeroVironment公司太空业务负责人威尔·波默兰茨说，“而且情况变得很清楚，尤其是在火星样本返回计划变更后，短期内很可能没有任何东西会前往火星表面，而我们不想被动等待。” 于是工程师们想出了一种将“天降”直升机送往火星的新方法。与“机智”号搭乘火星车的方式不同，“天降”直升机将在接近红色星球时从SR-1“自由”航天器上分离。它们将在进入火星大气层时被包裹在防护热盾内，然后释放出来，依靠自身动力自主着陆。 “这确实是关于后来被称为‘天降’机动方案讨论的起点，”波默兰茨说，“我们确实认为这是可实现的。我们认为可以执行这样一个任务：直升机从飞行器上被‘抛’出去……在进入舱最初进入火星大气层时就释放出来，无需着陆平台或火星车平台即可自行抵达地面。” “我们对这个想法感到非常兴奋，”他继续说道，“再次强调，它实际上开启了新的操作模式和新的发射窗口，坦率地说，使得以新的成本效益点进行火星表面探索成为可能，这让我非常兴奋，而且可能去到其他任何探索模式都无法到达的地方。” ## 成本限制与质量限制 NASA尚未透露“天降”任务的预计成本，一位机构发言人也拒绝向Ars透露JPL与AeroVironment合同的具体金额。 尽管优势明显，但像“天降”这样的无人机也有其局限性。 微型化技术的进步现在使得将雷达等有效载荷安装在像“天降”这样小的平台上变得可行。但没有空间将整套火星车级别的仪器塞进一架火星直升机。这意味着，至少目前，没有机械臂、钻头或用于寻找过去或现在生命迹象的有效载荷。“天降”探地雷达的任务呼应了NASA数十年来指导火星探索的战略：跟随水的踪迹（https://ntrs.nasa.gov/citations/20040087843）。 NASA局长贾里德·艾萨克曼在三月宣布了该机构对“天降”任务以及SR-1“自由”任务的支持。在特朗普政府领导下，NASA的明确优先事项是在月球表面建立月球基地。艾萨克曼也倡导核推进技术，并正在寻找在未来几年内可负担且可实现的“成果”机会。“天降”任务符合这一目标。 “我们已经努力工作了几个月，”波默兰茨说，“我们再次做到了按时按预算完成——这些神奇的词在我航空航天职业生涯中以前没机会常说，但在这里AeroVironment参与的每一个火星直升机项目上，我都说到了。” 最近在地面测试中的一个突破涉及将在“天降”直升机上使用更大的旋翼叶片。火星大气非常稀薄，密度仅为地球海平面空气的1%，因此在火星上飞行的直升机必须比在地球上更快地旋转旋翼以产生升力。更重的飞行器需要比轻型飞行器更多的升力，因此“天降”的旋翼将比“机智”号的更大。这意味着“天降”旋翼的尖端将以超音速划过火星空气。“机智”号的设计者有意让其旋翼速度不超过马赫1，因为他们担心叶片会破碎。 今年早些时候，工程师将“天降”尺寸的旋翼叶片放入测试舱，并以最高马赫1.08的速度（https://arstechnica.com/space/2026/05/engineers-at-nasas-jet-propulsion-lab-make-a-breakthrough-in-rotor-technology/）旋转它们，未造成损坏。 “我们成功将旋翼尖端速度提升到超音速以上，”波默兰茨说，“这给了我们巨大的信心，相信能够以最高效的方式操作飞行器。这也让我们对执行‘天降’机动本身以及应对首次飞行那类复杂情况——从进入舱释放并找到路径降落到地面——的能力充满信心。” NASA仍在为“天降”任务选择着陆点，但寻找埋藏水冰的任务可能会将直升机带到更靠近火星极地永久冰盖的区域。喷气推进实验室和AeroVironment的工程师正在开发更大的太阳能电池板，以改进在高纬度位置的电力供应，波默兰茨说。目前还为时过早，无法知道科学家将如何使用这些直升机。它们抵达火星后可能会向不同方向飞去，也可能进行协同观测。 “这是一个非常酷的任务。它本身就是一个技术验证者，展示了这种‘天降’机动，”波默兰茨说，“然后，目标也是我们将服务于一个科学任务，携带专门的科学仪器四处飞行，包括探地雷达。” [](https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2026/05/skyfall1.jpg) “天降”直升机准备在火星部署的艺术想象图。 图片来源：NASA/JPL-Caltech “天降”直升机准备在火星部署的艺术想象图。图片来源：NASA/JPL-Caltech ## 主要依靠直升机 尽管“天降”任务令人兴奋，但NASA的火星探测计划正面临艰难时期。由于成本不断攀升（包括一项独立评估估计的110亿美元），该航天机构取消了将火星岩石样本自动带回地球的努力。NASA最近的火星车“毅力”号任务于2021年在火星着陆，其目的是采集最终返回地球的样本。仅“毅力”号任务迄今已耗资约30亿美元。 与此同时，NASA用于行星科学任务的预算在过去几年有所下降。特朗普政府希望进一步削减预算。 这并不是说火星计划已经死亡。NASA是欧洲航天局“罗莎琳·富兰克林”号任务的次要合作方，该火星车计划于2028年发射，将钻入火星地壳寻找生物标志物。两个小型轨道飞行器，作为NASA“ESCAPADE”任务的一部分，正在前往火星的途中，它们于去年发射，旨在研究火星大气与太阳风的相互作用。 NASA未来火星探测战略现在看起来非常像该机构对月球的处理方式：商业化采购。这可能在长期内带来回报，但就像NASA商业月球任务的经验一样，学习曲线可能会很陡峭，尤其是对于着陆器。八年来，NASA的商业月球着陆器计划（CLPS）仍未步入正轨。该机构与SpaceX和Blue Origin在载人月球着陆器方面的合作则是另一回事（https://arstechnica.com/space/2026/03/nasa-has-shuffled-its-artemis-rockets-but-what-of-the-lunar-landers/）。 NASA新的商业火星战略开始开花结果。六月，该航天机构宣布与Relativity Space建立合作伙伴关系（https://www.nasa.gov/news-release/nasa-announces-public-private-partnership-to-advance-mars-science/），共同开发一个商业轨道器，为NASA的艾姆斯研究中心携带多个科学仪器前往火星。NASA和Relativity尚未透露该协议的技术或财务细节。 NASA预计将在今年晚些时候公布一项竞赛的获胜者（https://arstechnica.com/space/2026/05/one-mars-spacecraft-two-senators-and-a-cloud-of-questions/），用于开发“火星通信网络”。该网络将增强并取代NASA目前在火星的老化科学轨道器提供的通信中继能力，用于连接地面控制人员与探索火星表面的“毅力”号和“好奇”号火星车。 波默兰茨说，这些任务中的每一个都可能成为将更多直升机送往火星的候选者。 “我的愿望，当然也是AeroVironment的观点，是每个发射窗口都应该有直升机前往火星，它们应该搭载几乎所有其他前往火星表面甚至火星轨道的系统，”他说，“它们确实为科学界以及最终为人类探索界解锁了真正酷炫的能力，而实现这一点的唯一途径就是让它们易于部署，因为它们总是准备就绪，总是按时完成，而且成本不高。” “我喜欢直升机的一点是，它们是出色的区域探索者，”波默兰茨说，“我们每次飞行能够飞行一公里以上。在某些纬度，最终可能每天飞行不止一次。再次强调，我并非指在这些特定的直升机上会实现，但火星直升机技术这一类别允许你做到这一点。 史蒂芬·克拉克的照片（https://arstechnica.com/author/stephenclark/） 史蒂芬·克拉克是Ars Technica的太空记者，报道私营太空公司和全球航天机构。史蒂芬撰写关于地球内外技术、科学、政策和商业交叉领域的文章。 1 条评论（https://arstechnica.com/space/2026/09/without-new-landers-or-rovers-its-helicopters-or-bust-for-nasas-mars-program/#comments） 1. 热门阅读首条新闻列表图片：研究发现，厄尔尼诺现象现在比过去1000年中的任何时刻都要强（https://arstechnica.com/science/2026/08/el-nino-is-now-stronger-than-at-any-point-in-the-last-1000-years-study-finds/）