3月29日消息，移動(dòng)處理器大廠(chǎng)高通(Qualcomm) 日前宣布，上個(gè)月成功登陸火星的NASA毅力號（Perseverance）火星探測器所搭載的火星直升機機智號(Ingenuity) 的技術(shù)與解決方案是由高通與美國太空總署噴射推進(jìn)實(shí)驗室(NASA Jet Propulsion Labs, JPL) 共同完成的，而這將是人類(lèi)首度于其他行星進(jìn)行動(dòng)力飛行。根據NASA公布的信息顯示，“機智”號直升機將于4月初完成在火星上的首次飛行。

高通指出，火星直升機計劃自2014 年開(kāi)始啟動(dòng)，計劃目的在于由噴射推進(jìn)實(shí)驗室示范技術(shù)，展示自動(dòng)駕駛飛機如何應用于太空探索、研究與資料收集，并作為未來(lái)任務(wù)與設計參考。團隊必須將所有技術(shù)細節列入考量，包括負責操作直升機的處理器等。當噴射推進(jìn)實(shí)驗室與高通聯(lián)系，并討論藉由高通技術(shù)公司的產(chǎn)品進(jìn)行測試并拓展機智號自動(dòng)飛行的能力時(shí)，而高通對于能共同實(shí)現該團隊的愿景深感興奮。

高通強調，嚴峻的太空環(huán)境對于操作火星直升機帶來(lái)各種獨特的挑戰。而高通的飛行平臺(Qualcomm Flight Platform) 具備了因應這些挑戰的能力。

最主要的困難是直升機的操作。由于訊號會(huì )有數分鐘的延遲，通過(guò)遙控進(jìn)行實(shí)時(shí)操控直升機實(shí)是不可能的。因為，直升機需要接收百萬(wàn)公里之外從地球發(fā)出的指令，這也使得延遲時(shí)間可能長(cháng)達3 至22 分鐘。所需直升機需要有彈性的自動(dòng)控制的能力。

同時(shí)，由于加熱器在火星夜間為元件保溫消耗了直升機大部分的功耗，確保處理自動(dòng)操作的系統具備高度的運算能力并同時(shí)保持低功耗也是一項巨大挑戰。

除了彈性的自動(dòng)控制功能，噴射推進(jìn)實(shí)驗室亦須考慮火星輻射與大氣環(huán)境的影響，才能選擇合適的機器人平臺。因為極端的氣溫及溫度，會(huì )讓零件快速耗損。此外，部分形式的太空幅射也會(huì )逐漸或突然破壞芯片。所以需要縝密的測試與太空防護。

經(jīng)噴射推進(jìn)實(shí)驗室分析，認為高通飛行技術(shù)平臺可降低錯誤的風(fēng)險，并能夠符合在其他行星首次飛行所需的功能。

據了解，高通飛行平臺是以自動(dòng)駕駛飛機為目的，從無(wú)到有打造而成。該平臺聚焦于通常專(zhuān)為消費者無(wú)人機技術(shù)所需的技術(shù)，例如4K 超高解析攝影、異質(zhì)移動(dòng)運算、視覺(jué)慣性測距導航與飛行輔助等，全都納入極小且耐受度高的套件中。噴射推進(jìn)實(shí)驗室在考慮遠距操作火星直升機可能面臨的限制、以及直升機運算所需的復雜演算法時(shí)，即想到這些功能?；鹦侵鄙龣C的自動(dòng)飛行功能至關(guān)重要，能在探測車(chē)無(wú)法輕易抵達的區域導航，開(kāi)啟火星探索的全新可能，取得高解析度圖像，且能在更短時(shí)間內探索更大的區域。

高通強調，此項計劃也為高通帶來(lái)了獨特的機會(huì )，測試搭載其飛行平臺的機智號在極端環(huán)境中的表現。測試結果將令團隊學(xué)到許多寶貴知識，能用于未來(lái)任務(wù)中。舉例而言，高通能為噴射推進(jìn)實(shí)驗室量化零件暴露于輻射中的劣化程度，協(xié)助噴射推進(jìn)實(shí)驗室建立風(fēng)險模型。這使噴射推進(jìn)實(shí)驗室得以決定未來(lái)是否執行特定飛行任務(wù)。除了用于機智號的自動(dòng)飛行功能，高通飛行平臺亦用于火星探測車(chē)“毅力號”的通訊系統中?！耙懔μ枴贝钶d高通飛行平臺的運算能力可處理直升機所拍攝的影像。這使機智號與毅力號能協(xié)作，盡可能拍攝最佳影像，傳回至噴射推進(jìn)實(shí)驗室位在地球的團隊。

高通進(jìn)一步指出，與噴射推進(jìn)實(shí)驗室合作研發(fā)火星直升機的成果，對高通而言既是令人興奮的榮譽(yù)，也證明了科技公司與終端消費者共同合作，能夠成就無(wú)限可能。此項計劃可望形塑未來(lái)利用商用科技與研究來(lái)推展太空探索技術(shù)，也有助推動(dòng)高通技術(shù)公司機器人技術(shù)的進(jìn)一步創(chuàng )新。預計，自從高通飛行平臺問(wèn)世之后，未來(lái)也將推出其他高通機器人平臺。

關(guān)于機智號火星直升機

這架直升機重僅為1.8公斤，高0.5米，螺旋槳直徑1.2米，由兩個(gè)反向旋轉的螺旋槳提供升力，功率350瓦。

雖然火星的表面引力只有地球的三分之一，從這點(diǎn)看有利于飛行器飛行，但是火星的氣壓只有地球氣壓的1%，空氣非常稀薄，因此要求螺旋槳轉動(dòng)更加快速才行。小機靈直升機螺旋槳旋轉角速度可達2400轉每分鐘。水平移動(dòng)的速度為10米每秒，爬升速度為3米每秒。

這架小直升機靠頂部的太陽(yáng)能板進(jìn)行充電，電能儲存在鋰離子電池中。充電一天，大概能夠飛行90秒！安裝有一個(gè)彩色相機和一個(gè)黑白相機。

這架直升機無(wú)法直接和地球聯(lián)絡(luò )，要通過(guò)毅力號進(jìn)行信息接力傳輸，因此，不能飛離毅力號太遠，最遠航程僅300米，最遠通訊距離為1公里。

其實(shí)，本次火星直升機項目主要是為了進(jìn)行技術(shù)驗證，并沒(méi)有賦予太多任務(wù)使命?；鹦侵鄙龣C比軌道上的人造衛星分辨率更高，而且比火星車(chē)更加靈活，機動(dòng)性更強。一旦飛行成功，將為未來(lái)火星探測增加了全新的方式。