日本正在推进在火星上用飞机进行探查的研发项目，目的是让飞机在火星的大气中飞行并进行探测。日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）与大学研究人员组成的研究团队将于近期开始实施模拟火星环境下的飞行实验。2050年前后，可以长距离移动的各种飞机就可能会在火星上空飞行，探索火星的每一个神秘角落。
将在与火星环境接近的3万5000米高空实施飞行实验
JAXA的实验基地位于北海道大树町，来自JAXA、日本东北大学和东京都立大学等的5名研究人员及3名学生已于6月中旬进入基地，开始为火星飞机实验做准备。按照计划，将利用热气球在接近火星环境的3万5000米高空处分离试验机，并将尝试滑翔。
飞机难以在火星上飞行的原因是，火星的大气密度只有地球的约百分之一，火星的重力为地球的三分之一，因此物体飞行所需的“升力”需要为地球的33倍。
试验机重约6000克，长约1.4米，宽约2米，拥有较大的主翼。在最大限度减轻试验机重量的同时，还扩大了机翼面积，以获得在火星飞行所需的动力。
研究团队从10多年前就开始研究火星飞机，2016年也实施了同样的实验，但此次将重点进一步放在了机身的控制上。为此，扩大了掌控飞行的尾翼的面积，并试着利用配备的传感器控制飞行。之前的实验是利用计时器来调整飞行角度等。此次的实验结果将被用于研究未来在火星上实现飞行的技术。
关于火星探测和飞行的技术动向及前景 |
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1952年 |
美国提出火星飞行方案 |
1976年 |
美国“海盗1号”首次着陆火星，正式开始探测 |
1997年 |
第一辆火星车——美国“旅居者号”登陆火星行驶 |
2016年 |
日本研究团队在模拟火星的环境中实施飞行试验 |
2021年 |
美国NASA在火星成功试飞直升机 |
~2030年 |
日本的火星飞机实现滑翔 |
~2040年 |
日本的小型无人机在火星上探测洞窟 |
2050年前后 |
可在火星上的大部分场所进行飞行探测 |
目前火星探测的最先进设备是在地面行驶的火星车（Rover）。以1997年登陆火星的“旅居者号”为首，美国先后发射了很多火星车。中国2021年5月发射的“祝融号”火星车也成功脱离着陆于火星的无人探测器“天问1号”，开始行驶。
然而，火星上存在山谷等火星车难以靠近的地方，而且火星车很难长距离行驶，而飞行器则可以克服这些问题，既能从陆地上也能从空中探测火星。
美国已经在火星上成功实现了了小型直升机的飞行。如果是拥有机翼的飞机，可以进一步延长飞行距离。JAXA等计划2020年代后半期实现火星飞机的飞行。
此外，JAXA还在设计用于火星的小型无人机。火星飞机实验结束后将成立新的研究会，正式推进研发。预计小型无人机可用来探测不容易受太空辐射等影响的人类有望居住的洞窟等，计划2030年代实现实用化。
另外，东北大学的永井大树教授表示：“还可以考虑像发射器一样从火星车上发射小型飞机飞行的方法，以及通过超小型卫星将飞机投放到火星上空进行探测。”
据推测，大约35亿年前的火星上有着丰富的水资源，环境像地球一样可供生物繁衍生息。今后数十年如果火星上的飞行探测能够成为主流，就可以解开火星的大量谜团。JAXA宇宙科学研究所的大山圣副教授表示，“火星的飞行探测竞争今后可能会越来越激烈”。
研究移居火星时代的移动方式
第一个成功地正式着陆火星进行探测的探测器是美国1976年发射的海盗1号。过去，美国开展行星探测的对手是前苏联，现在则与中国展开了激烈的竞争。
美国太空企业Space X的企业家埃隆·马斯克（Elon Musk）正在构思未来移民火星的计划。届时人类能否乘坐飞机前往火星呢？东京都立大学的金崎雅博教授表示：“以飞机的形状载人飞往火星很困难。可能需要一种不同的飞行方式。”
在火星上飞行的想法最早出现在1950年代。截至目前已经设计过直升机和飞机等多种形状，其中还有结合热气球和飞机机翼的“混合型”。东北大学的永井教授指出，如果是这类形状的机身，“可以说载人也是有望实现的”。
美国国家航空航天局（NASA）也提出了今后结合传统的火星车和直升机探测火星的计划。设想让直升机从空中探索火星车的行驶路线，或者在平坦的地面上利用火星车探测，在火星车难以靠近的场所则利用直升机探测等。为了扩大火星飞机的用途，关键需要结合多种技术。
日文：松添亮甫、《日经产业新闻》，2021/06/25
中文：JST客观日本编辑部
