你能想象吗？无人机出现在火星的上空了！要知道，火星的起飞条件十分苛刻，让无人机在火星飞起来并不是一件容易的事，那么火星无人机到底是怎么顺利升空的呢？

因为火星是与地球最近的一颗类地行星，结构和地球非常相似，所以人类一直都在对火星进行探索。即使火星和地球有很多相似之处，但还是有很多地方与地球大相径庭，因此在火星上的探究也绝非易事，就单单以大气压而言，仅仅只是地球的0.6%，如此低的大气压会不会影响火星上的飞行物呢？我们的火星无人机能不能在火星飞起来呢？此外，火星的大气层与我们地球的大气层相比要稀薄得多，仅是地球的1%，那造成的原因是什么呢？

首先是火星的质量，它的质量仅是地球的11%，较小的质量直接导致火星的引力不足，不足与提供对大气层中分子的束缚力，从而分子可以向外太空逃逸，导致大气层稀薄。

接着是大气层自身的组成，其成份主要是二氧化碳，进而导致了火星表面的大气压只有600帕，这是什么概念呢？地球的一个标准大气压就有101.3千帕了，火星的大气压仅仅只是地球大气压的0.6%。间接导致了火星的大气层高度达11.1公里，比地球高出于2.6公里。且当随着高度的上升，压力会随之下降，这说明了火星上空的压力会比地球的更加低。

除此之外，还因为磁场力弱，火星所处在太阳风环境中，正好太阳风里含有大量的高能带电粒子，要是火星的磁场力足够强，则只些带电粒子只会在沿着磁场的轨道到达极地，但是火星的磁场力不足与把这些带电粒子束缚在应该的轨道里，所以这些高能带电粒子就会杂乱无章地转移，并有很大的可能与大气层里的带电粒子进行碰撞，从而使这些带电粒子获得可以逃离火星束缚的动能，进而逃逸到外太空，这样大气层就更加稀薄了

总而言之，压力极低，质量过小、磁场力弱导致了大气层稀薄，那么为什么大气层稀薄会导致火星上的无人机难以飞起来呢？因为压力低空气稀薄，没有足够的气体流形成压力差，螺旋桨煽动的气流不够大，产生的空气浮力不够，不能提供足够的上升力，所以无人机难以在火星上起飞。

火星的起飞条件虽然是不够理想的，但我们还是可以做到让无人机起飞。在今年的2月美国“毅力”号火星车登录后，其搭载的无人机“机智号”在4月19日也成功实现了首飞。在升空过程，“机智号”在短短的12秒内将螺旋桨的转速提升到2400转/秒，是普通无人机的5倍。升空后，“机智”号的飞行高度达到了3米，在空的停留时间达到了30秒，虽然并没有在水平方向有所移动，不过能顺利升空已经是人类开始征服火星上空的第一步了。

“机智”号的顺利升空，得益于它的设计，首先就“机智”号的外形分析，据报道称，“机智”号的主体仅有一个纸巾盒的大小，重量仅为1.8千克。为了可以提供足够的上升力，在构型上不能采用传统的多轴构型，只能采用共轴反浆直升机构型，它的旋翼是采用最先进的技术制造的，这个旋翼包含有2个转子、4个叶片，每个叶片长1.2米，每个叶片均采用碳纤维材料制造，薄如蝉翼，轻如鸿毛，同时在叶片的数量上进行改善，因为过多的叶片不利于转速的提升；

所以叶片的数量就缩减到了4片，这样的设计不仅减少了“机智”号的重量，还能让转子的转速得到提升，最终能让起飞可以顺利地进行。除了从构造方面进行改造，还从转子的转速方面进行提升，只要把转速提升到足够快，其所带动的气流量就可以提供让无人机顺利起飞的上升力。

对此，不仅要求转速达到足够快，还要要求转速需要在短时间内达到需要的转速。因为在最短的时间内让转速达到最高，这是可以节省部分“机智”号起飞需要的能耗。因为“机智”号采用的电池是锂电池，电容量和我们日常生活的充电宝差不多，每次飞行90秒，就所需一个火星日，即24.62小时进行充电，所以节省能耗极为重要。

在无人机飞行的时间段也有要求，需要在中午11点左右的时候进行起飞，因为火星上的温度特别低，夜间温度低至零下83℃左右，日间温度最低也到零下22℃。这个温度对锂电池特别不友好，所以“机智”号在中午11点左右完成飞行任务之后，马上进行充电，不然极低的温度会损伤电池，甚至毁坏电池。

火星上的磁场不仅弱，还杂乱无章，也不像在地球上拥有GPS定位系统，所以“机智”号不能提供磁罗盘了定位，只能依靠自身携带的流光摄像机，通过摄像中的参照物进行定位。

无人机在火星上飞行并不是只有不利的条件的，因为火星的引力很小，只有地球的三分之一，所以无人机并不需要消耗太多的动力来克服火星的引力作用。

值得一提的是，“机智”号自带的相机可以在一秒钟中内完成30次拍摄。短时间内的大量拍摄可以让飞行时间较短的“机智”号获取更多的照片资料，这有利于对火星的研究。

人类对太空的探求一直都在前进着，而这次的无人机在火星的首飞成功只是探索火星的一个开始，“机智”号研发小组一直都认为自己是探索火星的“莱特兄弟”，首飞只是一个开端，接下来的“机智”号将继续执行4次左右的飞行任务。飞行的目标是飞行高度达到5米，平行引动的实验距离可以达到50米。如果“机智”号可以成功达到这些目标，那么“机智”号将就此开启它的“火星探险之旅”。