如果无人机起飞困难，那么在火星上释放氢气球，能飞起来吗？美国的毅力号火星巡视器最大

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美国的毅力号火星巡视器最大的创新，就是携带了一架准备在火星表面飞行的无人机探测器。携带无人机的好处显而易见，因为在地球上无人机可以实现复杂角度和万米以下的几乎任意高度的拍摄。视角往往是地面的巡视车一类的巡视器完全无法比拟的。 NASA认为如果这次毅力号携带的无人机证明可以在火星表面稳定飞行并且拍摄影像，那么一次性拍摄15分钟的收获，基本要超过火星地面巡视车活动一个月才能探测的区域。而且有些地形复杂的地方，火星车根本不敢开进，比如悬崖和深坑；火星无人机可以飞进去探测。原本计划让这部火星无人机，先在毅力号附近飞行一两分钟，飞行高度十几米以内；如果证明确实可以在火星表面自由飞行，那么最终要求进行一次性飞行20分钟，飞行高度500米，

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飞行范围数公里的全面探测。瀚海狼山（匈奴狼山）认为，在火星表面释放无人机，最大的优势是火星的相对引力小，也就是施加给火星表面的物体的重量会比地球小很多。火星的重力只有地球的38% 。这次美方设计的这个火星无人机在地球上的全重是1.8公斤，到了火星上的相对重量只有0.684公斤。明显小了一大半。在飞行功率不变的情况下，确实更有利于起飞。不过最大的负面因素是火星上的大气密度实在太小了。气压和大气密度都只有地球上的百分之一。而且火星的冬季大气密度只有夏季的75% ，即使在大气密度和气压最大的夏季，无人机在火星上起飞，也相当于在地球上3万米以上的高空起飞，能不能飞起来，确实是一个非常大的考验。目前的高原型无人机，也不过可以确保最高在6500米的海拔正常飞行。

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3万米的高度起飞还没人试验过。这个火星无人机顶部有4片薄如蝉翼的碳纤维叶片，还有太阳能电池板，希望通过太阳能实现反复充电和多次飞行。除了大气密度太低，火星上的音速也比地球大气中下降不少，只有240米每秒；因此要防止叶片的自旋末梢速度超过音速，担心超过音速会引发强烈的颤振，因此把叶片的转速限制在每秒40转之内。但是转速不够，获得的升力自然也不够。因此这个无人机到底能不能在火星上飞起来，还是个大问号；只有试过才知道。如果无人机不行，那么氢气球能不能在火星上飘起来？如果氢气球可以飘浮起来，同样可以在上面带上摄像机，扩大探测范围。气球的升降控制更简单，一根细绳可以解决大多数问题，在火星上岂不是比无人机更靠谱？但是在火星上操作氢气球也是不容易的。火星的大气层内部， 99%是二氧化碳，原则上比氢气密度要大。

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【如果无人机起飞困难，那么在火星上释放氢气球，能飞起来吗？】但是前面也说了，火星地面的气压和密度基本是地球表面的百分之一。火星大气压常年只有500到700帕斯卡，基本相当于地球上3万米以上的大气压。地球地面的空气密度是1280克每立方米，这样算火星地面的大气密度只有12.8克每立方米，而地球表面氢气密度是89克每立方米。就算是地球上最轻的氢气球，也是火星表面密度的7倍，是根本飘不起来的。不过不要着急，这个氢气密度是在地球一个标准大气压之下的氢气密度，如果在火星上气压密度大大降低，氢气球也会大大的膨胀而具备浮起来的潜力。关键就看这种气球的材料如何制造和运用。因此在火星上使用氢气球，技术上可能比无人机更靠谱一些。