美国宇航局开发了一种新材料纳米板,未来可以给火星无人机搭载

2021-08-10 21:19

今年夏天,美国国家航空航天局将进行毅力号火星探测器的发射和着陆任务,但是这个火星车是不会孤单的,因为还有一架火星无人机会陪伴毅力号火星探测器到达火星。未来利用无人机探测其他星球会成为一个趋势,所以宾夕法尼亚大学的一个科学家团队将准备一些特别的结构,给未来的行星无人机装配。

首先是纳米板,这是重量最轻的小型材料,没有运动的分层结构的部件当被强光照射时,它们能够在飞行中盘旋。即使在类似于火星的环境中,纳米板的飞行和装载能力也是如此,非常高效率。火星的奇怪环境将为设备提供推动力,从而减少有效载荷的质量。此外,弱重力将进一步改善该无人机的飞行性能。

工程师从包装纸板中汲取了灵感,以创建纳米板的结构,其性能来自表征这种材料的典型波纹。它们由中空的氧化铝板组成,配有负责悬浮的波纹状通道,可提高柔韧性并防止裂纹的扩展。

在研究过程中,工程师测试了顶部装有各种类型有效负载(例如硅胶环)的设备的负载能力。这项研究对于评估可能用于海王星火星,冥王星任务的纳米板的实用性尤其重要。研究人员的下一个目标是开发一种方法,以最小化能够检测水和甲烷的化学传感器在其他行星上,将它们插入纳米纸板中。

“除了运输传感器。”研究作者Igor Bargatin解释说,“我们的设备还可以携带沙粒或泥土,然后将它们运输到火星车上,火星探测器还可以提供一种操纵纳米纸板的方法。尽管它们没有移动部件,但是由于从它们的通道流出的空气的方向取决于加热板的部分,因此可以用高精度激光引导它们。 ”