如果你和大多数人一样，你曾梦想过飞行（研究表明，我们中的一半以上有过这种经历）。如果你对宇宙感到好奇，你可能也梦想过访问其他行星。如果你愿意等待大约九个月，那你就有福了——因为在那之后，你就无需再做梦了。
女士们，先生们，NASA即将要在火星上飞行了。
“毅力号”火星车预计将于2021年2月18日着陆，它携带了一架名为“机智号”的葡萄柚大小的直升机，绑在它的肚子上。假设着陆一切顺利，“毅力号”将在新家待上大约两个月。然后，它会释放一个小小的防尘罩，点燃一个烟火线缆切割器，展开一个弹簧加载的臂，将小小的“机智号”飞行器释放出来。
在火星车驶离安全距离后，“机智号”将吸收阳光为其六个锂离子电池充电，就像一只刚破茧而出的蝴蝶在晾干翅膀。然后，它会将双旋翼加速到每分钟2400转，并开始一系列在火星上的探索性飞行。为了在稀薄的火星空气中产生升力，这种超高的旋翼速度是必要的，这意味着“机智号”的每次飞行都不会持续太久（官方规定仅90秒），也不会飞太远（最远1000米）。但重点在于其开创性意义。莱特兄弟的第一次飞行仅覆盖了37米。
“机智号”将开创同样令人印象深刻的先例：这是在地球以外的星球上进行的第一次动力飞行。这无疑不会是最后一次。
几十年来，科学和科幻的远见者们一直在描绘在火星上飞行的设想，甚至在NASA和火箭技术出现之前。1918年的电影《火星之旅》（A Trip to Mars）是早期科幻电影之一，描绘了一艘巨大的、像虫子一样的火星飞艇。NASA最喜欢的“前纳粹”人物沃纳·冯·布劳恩写了一本关于人类火星探险的书籍大纲，其中重点突出了在红色星球上的航空旅行；太空艺术家切斯利·博内斯特尔（Chesley Bonestell）在他的1953年绘画《探索火星》（Exploring Mars）中赋予了他的想法以视觉生命。因此，NASA工程师们已经在权衡如何“为我们未来探索世界的方式增加一个维度”，这也就不足为奇了。
切斯利·博内斯特尔的《探索火星》，灵感来源于沃纳·冯·布劳恩的想法。（来源：切斯利·博内斯特尔）
切斯利·博内斯特尔
实际上，这远不止是想法。NASA已经批准并正在开发另一个地外飞行器——比“机智号”直升机更具野心。2026年4月，该机构计划发射“蜻蜓号”（Dragonfly），这是一架核动力八旋翼飞机（是的，八个旋翼），进行为期八年的土星巨型、被薄雾笼罩的卫星泰坦（Titan）之旅。着陆在泰坦的“香格里拉”沙丘区后，“蜻蜓号”将开始一系列大胆的长距离勘探，每次着陆基本上都将执行一个全新的任务。
“蜻蜓号”的能力将完全超越“机智号”。泰坦的重力比火星低，其大气层比火星厚200倍，这使得飞行在那里要容易得多。此外，“蜻蜓号”将携带自己的放射性热源，因此不必依赖小型太阳能电池板提供的微弱电力。最终结果是，NASA预计其泰坦“直升机”在近三年的任务期间将总共飞行约175公里——根据NASA过去的经验来看，这些数字很可能是非常保守的低估。
“蜻蜓号”将于2034年在泰坦着陆后的样子。这个重达450公斤的飞行器每次着陆时都会通过其脚部采样地表。（来源：NASA/JHU-APL）
NASA/JHU-APL
泰坦是这种探索的一个迷人目标。它是一个巨大的世界，几乎和水星一样大，覆盖着寒冷的有机化合物。甲烷和乙烷像雨一样落下，在河流中流动，并在湖泊中聚集——一个由液态天然气而不是水组成的ので系。泰坦的沙丘很可能由焦油状的化合物组成，吹过由深层冻结的水冰构成的基岩。今天泰坦上发生的奇特碳化学反应可能与40亿年前生命出现之前地球上发生的反应相似。我们想尽可能多地了解这个独特的地方。
目前，没有为其他星球规划其他飞行任务。但飞行不是唯一正在开发的新的太空交通形式。在彗星和小行星等小型天体上，跳跃是一种高效的移动方式。事实上，由于表面重力非常低，这几乎是唯一的移动方式。
欧洲空间局的“菲莱”（Philae）着陆器在未能将自己固定在表面后，意外地在67P彗星上进行了跳跃。日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的“隼鸟2号”（Hayabusa-2）探测器向小行星龙宫（Ryugu）投下了三个活动的跳跃器。（我曾单独撰写了它们奇妙旅程的记述。）“隼鸟2号”探测器进行了它自己的“亲吻反弹”式会合，以收集样本。NASA的OSIRIS-REx探测器即将对小行星贝努（Bennu）执行类似的机动；日本的火星卫星探测器（MMX）探测器将在2025年左右对火星的卫星火卫一（Phobos）执行另一次“亲吻反弹”式采样。
更复杂的太空跳跃形式可能很快就会出现。佛罗里达中央大学的菲尔·梅茨格（Phil Metzger）正在测试一个名为WINE的机器人，它将访问一颗彗星或小行星，从其表面提取水，并利用这些水执行一系列蒸汽驱动的跳跃。NASA最近资助了一个类似概念的开发，名为SPARROW，它可以在木星的卫星欧罗巴（Europa）的冰冷表面上跳跃。
在其他星球上，气球飞行也有可能拥有未来。苏联已经在1985年部署了“维加”（Vega）气球探测器，在金星（Venus）高层大气中进行了开创性的运输。如果NASA批准一项新的金星探测器——我衷心希望它会这样做——那么新一代的气球实验可能会在未来十年内飘浮在该行星周围。
为什么就此停止呢？我之前提到泰坦有湖泊，这些湖泊将是未来太空船或潜艇的理想场所。NASA曾认真考虑过一个“泰坦船”（TiME任务）的提案，但最终放弃了，转而选择了“洞察号”（InSight）火星着陆器。尽管如此，这个概念很容易卷土重来。还有关于泰坦潜艇和欧罗巴洲的隧道挖掘机的设想。
甚至还有一个正在进行的实验，如果那个隧道挖掘机能够成功穿透冰层，它将有可能在欧罗巴洲的海洋中航行。如果你梦想像鱼一样游泳，这将会是你的任务。在冰壳之下，欧罗巴洲拥有比地球所有海洋加起来还要多的水。下面可能存在火山喷口，加热并滋养着海洋。许多天体生物学家现在认为欧罗巴洲是太阳系外最有可能发现生命的地方。
与前往欧罗巴洲、穿透10公里厚的冰层并探索漆黑海洋相比，在火星上飞行简直是小菜一碟。但如果我们能掌握这项巨大的挑战……天啊，我们发现的东西可能远比冒着危险前往更值得。
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