NASA「蜻蜓號」八旋翼無人機達成三大建造里程碑，2028年飛往土衛六

NASA 蜻蜓號不再只是概念圖

NASA 的蜻蜓號（Dragonfly）旋翼飛行器已不再只停留在電腦渲染階段。過去兩個月內，約翰霍普金斯大學應用物理實驗室（APL）團隊已完成著陸器主結構的組裝、在亞利桑那州沙漠上空進行全尺寸降落傘系統投放測試，並完成科學酬載中雷射系統的測試——這套設備未來將在土衛六（泰坦）表面「嗅探」與生命相關的化學物質。

NASA 於 4 月 24 日宣布的這三項里程碑，讓這架人類有史以來最具企圖心的無人機更加接近 2028 年 7 月的發射窗口。經過六年的太空巡航後，蜻蜓號將成為第一架在地球以外天體上進行動力控制飛行的飛行器。不同於「機智號」（Ingenuity）在火星上的短暫技術驗證飛行，蜻蜓號的飛行本身就是任務核心，而非附加功能。

為外星大氣打造的 230 磅機體

旋翼飛行器的機體於 4 月初陸續運抵位於馬里蘭州勞瑞爾的 APL 無塵室。面板由 APL 設計，Lockheed Martin Space 位於丹佛的廠房製造，採用蜂巢複合材料搭配僅 0.01 英吋厚的鋁質面板——大約只有信用卡厚度的四分之一。

這種結構讓主機體重量僅有 230 磅（約 104 公斤），這個數字至關重要，因為蜻蜓號抵達泰坦後必須依靠自身動力飛行。機體每減輕一克，就多一克可分配給科學儀器、電池或大氣進入時的燃料餘裕。

APL 機械系統工程師 Gordon Maahs 表示：「這個結構極其輕量，卻足以承受發射時的劇烈力量以及進入泰坦大氣層時的衝擊。我們從未建造過這樣的東西。」

4 月 3 日，工程師 Sean Gazarik、Tyler Radomsky、Amber Dubill 和 Emory Toomey 完成了頂層甲板（搭載蜻蜓號通訊硬體的區段）與著陸器機體其餘部分的配合檢查。團隊同時也安裝了多任務放射性同位素熱電產生器（MMRTG）的安裝板與護蓋，這是與好奇號及毅力號同等級的核能電源，但實際的 MMRTG 要到發射前才會裝上。

5 月份，組裝完成的結構將進入振動與靜載測試，以驗證其能否承受 Atlas V 或 Falcon Heavy 火箭升空時的劇烈震動，以及進入泰坦大氣層時的減速力量。

APL 熱機械整合與測試主管 Hunter Reeling 表示：「著陸器開始看起來像蜻蜓號了。看到設計逐步成為實體，我們非常興奮。」

首次全尺寸降落傘投放測試在亞利桑那通過

2 月 11 日，蜻蜓號團隊在亞利桑那州伊洛伊（Eloy）上空進行了降落傘系統的首次全尺寸試驗，該系統負責將旋翼飛行器從超音速進入速度減速至安全交接進入動力飛行的階段。

引導傘與主傘均以完整順序進行測試，模擬蜻蜓號衝入泰坦大氣層時將面臨的情境。測試由加州聖塔安娜的 Airborne Systems 主導，並與 NASA 蘭利研究中心及 NASA 艾姆斯研究中心協調進行。

進入、下降與著陸（EDL）序列容不得半點差錯。蜻蜓號裝在一個配有 12 英尺隔熱罩的氣動外殼內抵達。首先展開引導傘以穩定並減速太空艙，接著主傘接手負責大部分減速，隔熱罩分離後，蜻蜓號從背殼脫落，在最後一公里以自身旋翼飛行至地表，利用雷達與光達自主選擇降落地點。

第二輪設計驗證投放測試計劃於 10 月進行，之後團隊才會決定開始製造正式飛行硬體。

DraMS 雷射系統通過首次整合測試

在 APL 組裝機體的同時，蜻蜓號的攜帶式化學實驗室也在馬里蘭州格林貝爾特的 NASA 戈達德太空飛行中心達成了自己的里程碑。4 月 15 日，工程師完成了蜻蜓號質譜儀（DraMS）內雷射脫附系統的測試——這是將用於鑑定泰坦表面實際組成的儀器。

DraMS 使用兩種方法從採集樣本中釋放分子：雷射脫附和氣相層析。4 月的測試確認雷射與質譜儀即使在極低濃度下也能識別已知樣本中的化學物質。由法國國家太空研究中心（CNES）提供的氣相層析系統將在未來幾週安裝進行類似驗證。

樣本透過 DraCO（複雜有機物取樣鑽頭）送入 DraMS，該設備由 Blue Origin 旗下的 Honeybee Robotics 製造。3 月 6 日，工程師將 DraCO 的樣本轉盤（用於盛裝鑽取物質的杯架）移至戈達德中心的質譜儀旁邊就位。

蜻蜓號技術規格

• 構型：八旋翼無人機，四對共軸反轉旋翼，X8 佈局
• 旋翼：共 8 具旋翼，每具直徑 53 英吋（1.35 公尺）
• 總重：約 1,900 磅（875 公斤）；主機體 230 磅
• 尺寸：長 12.5 英尺 × 寬 12.5 英尺 × 高 5.5 英尺
• 電源：多任務放射性同位素熱電產生器（MMRTG）搭配 134 Ah 電池
• 巡航速度：約 22 mph（10 m/s）
• 最大飛行高度：13,000 英尺（4 公里）
• 任務總航程：最多 110 英里（175 公里）
• 通訊：透過 NASA 深空網路直接對地通訊，配備高增益與中增益天線
• 目標：土星衛星泰坦（Titan），香格里拉沙丘區及塞爾克隕石坑區域
• 發射時間：不早於 2028 年 7 月
• 抵達時間：2034 年
• 任務期間：約 3.3 年

編輯觀點

蜻蜓號的飛行環境在某方面其實比地球更友善：泰坦的大氣密度是地球的四倍，重力僅為地球的七分之一，因此懸停相同質量所需的功率約低 38 倍。這是讓一架 875 公斤無人機得以在外星飛行的關鍵工程優勢。

然而泰坦表面溫度約為攝氏零下 179 度（華氏 -290 度），每個泰坦夜晚長達 192 個地球小時，蜻蜓號必須在這樣的極端環境下靜待，然後再次升空飛行數英里至下一個探測地點。

這次更新最令人印象深刻的，不只是科學意義，而是硬體已經成為現實。無塵室裡有實體面板、亞利桑那上空成功展開的降落傘、戈達德中心發射雷射的測試樣本。每個星際任務在真正成形之前都只是簡報上的概念，而蜻蜓號剛剛跨過了這條線。

距離 2028 年 7 月仍有兩年時間，從振動測試到發射台之間還有許多可能的變數。但這是第一次，這架預計在另一個星球上飛行的旋翼飛行器，看起來已經是你可以走上前觸摸得到的真實存在。下一個重要節點是 5 月的機體載荷測試，接著是 10 月的降落傘驗證測試。若兩者都順利通過，團隊就能開始建造正式的飛行載具。

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