不坐着陆器，直接从空中“扔下去”：NASA三架SkyFall火星直升机瞄准地下冰

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NASA正在把“机智号”留下的火星飞行经验，进一步变成一种可以独立执行科学任务的新型探测平台。

据美国《太空新闻》8月29日报道，NASA喷气推进实验室（JPL）已与美国AeroVironment公司推进SkyFall火星直升机研制。AeroVironment日前获得JPL合同，将参与设计和制造3架火星直升机，计划随NASA“Space Reactor 1 Freedom”任务于2028年底前往火星。合同金额尚未公开。

此次最醒目的变化，不是“再飞一次火星直升机”，而是NASA准备让直升机摆脱传统着陆器，直接从火星下降器中空投出来，自主完成定位、减速、悬停和着陆。

比“机智号”更大，核心载荷是一部探地雷达

SkyFall基本继承“机智号”的构型，但尺寸和能力都会增加。

AeroVironment称，新机将使用更大的旋翼、太阳能电池板和通信系统，以承担更重载荷。单机质量约2.5至2.7公斤，而“机智号”约为1.8公斤。新通信系统允许每架直升机直接与火星轨道中继航天器联系，不再像“机智号”那样必须依赖“毅力号”火星车中转。

目前确认的核心科学载荷是一部探地雷达。

JPL介绍，这套雷达采用带金属导体的柔性织物天线，设计用于探测火星地表以下约12至60厘米范围，重点寻找浅层地下冰。

JPL工程人员还透露，直升机可能搭载高分辨率相机、辐射剂量计和温度传感器，但这些载荷目前仍属于考虑方案，并未全部最终确定。

最大变化：到了火星，不先落地

“机智号”当年被固定在“毅力号”火星车底部。火星车安全着陆后，再把直升机释放到地面，工程人员有充分时间检查系统，然后才进行首次起飞。

SkyFall准备把这套流程彻底改掉。

3架直升机将装在类似早期“火星探测漫游者”任务使用的进入器内。当下降器进入火星大气后，直升机不会跟着它一路降到地面，而是在空中直接释放。

释放后，直升机会快速下坠，利用自身摄像机识别火星地形并确定位置，随后拉起减速，在接近“机智号”日常飞行高度的位置转入悬停，最后垂直下降着陆。

这套动作正是项目名称“SkyFall”的由来。

AeroVironment已经对更大的旋翼进行试验。其旋翼叶尖在运行中达到超声速，项目团队称相关测试增强了对空中释放全过程保持可控飞行的信心。

为什么要冒险“空投”直升机？

背后有一个很现实的原因：火星直升机不能永远依赖火星车或着陆器搭便车。

“机智号”的成功证明了火星动力飞行可行，但如果每架直升机都必须配套一套能够安全登陆火星表面的母平台，其应用范围就很难扩大。

SkyFall团队因此反过来思考：直升机既然本身就会飞，是否真的需要一辆着陆器把它送到最后几米？

这一思路在NASA火星样本返回计划调整、未来几年专门火星着陆任务减少的背景下变得更加现实。

一旦空中投放得到验证，未来探测任务理论上可以把直升机作为一种相对独立的“飞行载荷”送往火星，而不必绑定大型漫游车。

三架直升机，目标是从“看一个点”变成“扫一大片”

SkyFall最终着陆点尚未确定。NASA目前重点研究火星中纬度、海拔较低且可能存在浅层冰的区域，北半球阿卡迪亚平原（Arcadia Planitia）被作为参考地点之一。2027年还将举行专题研讨会进一步筛选候选区域。

3架直升机原则上可以独立执行任务，也可能两机协同进行立体成像。

AeroVironment预计，每架SkyFall单次飞行距离可以达到1公里以上。这使它们不再只是降落点周围的“空中侦察员”，而可能真正承担区域级搜索任务，包括地下冰调查，以及为未来载人火星任务评估潜在着陆区。

SkyFall因此代表着火星航空探测的一次明显转向。

“机智号”回答的是一个基础问题：火星上能不能飞？

SkyFall要回答的已经变成另一组问题：能不能不依赖着陆器自主抵达地面，能不能带着科学仪器持续飞行，又能不能让多架直升机真正成为区域探测工具。

如果这些问题得到肯定答案，火星直升机就可能从一次成功的技术演示，逐渐变成未来行星探测任务中的常规装备。

信息来源：

SpaceNews，Jeff Foust，NASA and AeroVironment advance work on SkyFall Mars helicopters，2026年8月29日。

NASA Jet Propulsion Laboratory（JPL）、AeroVironment，SkyFall火星直升机及Space Reactor 1 Freedom任务相关公开资料。

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来源：智研航天

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