星并非易事；在着陆器或着陆支架落地之前了解着陆地点更是难上加难。总部位于弗吉尼亚州的 AeroVironment 公司与美国宇航局喷气推进实验室 (JPL) 合作，推出了“Skyfall”任务概念，旨在同时应对这两个挑战。Skyfall无需等待着陆器稳定并启动，而是在着陆过程中释放六架微型直升机，将几分钟的大气自由落体转化为任务的首次科学飞行。
“Skyfall”是如何运作的
“Skyfall”计划于2025年7月24日公布，它不仅仅是一个大胆的愿景，更是一个从火星开始，彻底改变我们探索其他星球方式的详细概念。这一构想的关键在于创新的进入、下降和着陆技术。
当保护舱穿过稀薄的火星空气时，舱板打开，六架旋翼机分离。然后，每架旋翼机自动降落到火星表面，利用自身的旋翼进行制动、转向，最终稳定在尘土飞扬的地面上。AeroVironment公司表示，这种方法无需使用重型着陆平台，而重型着陆平台是所有火星任务中最昂贵、风险最高的部分之一。
着陆后，直升机将散开，将高分辨率图像和地下雷达回波传回地球。它们的首要任务是验证周围地形是否足够坚固，足以支撑后续着陆器，以及是否拥有足够丰富的资源（尤其是水冰），以保障宇航员的生存和工作。
从鞋盒大小的侦察兵到科学优先任务
每架 Skyfall 直升机都设计轻巧紧凑，重量不到 2 公斤。尽管体积小巧，却能搭载强大的工具：机载导航系统、自主决策软件、摄像头、雷达和环境传感器。
这些飞行器预计将运行长达30天，在具有挑战性的地形上飞行多架次。它们的自主性意味着无需来自地球的实时输入，考虑到地球和火星之间无线电信号的延迟，这一点至关重要。
飞行器概念图：Skyfall下降舱打开，六架直升机脱离火星表面。图片来源：AeroVironment。
火星登陆的新战略层面
Skyfall借鉴了美国宇航局的先锋直升机“机智号”的经验，该直升机于 2020 年与“毅力号”火星探测器一起发射。“机智号”已成功完成 70 多次飞行，证明了在火星上进行空中机动是可能的。
2021年试飞期间，Ingenuity火星直升机在尘土飞扬的火星表面的特写。图片来源：NASA / JPL-Caltech / AeroVironment。
不过，“机智号”扮演的是支援角色，而Skyfall号则占据了主导地位。它的直升机不会跟随火星车，而是作为任务的“第一响应者”，负责确定安全着陆点、绘制地质图，并探测尘埃袋或岩石场等隐藏的危险。
该系统还引入了冗余机制。拥有六架直升机的机队，即使其中一架发生故障，其他直升机也能继续作业。这使得“Skyfall”计划比传统的单机着陆方案更具弹性。
更重要的是，它与当今行星探索的最大目标之一相契合：为人类登陆做准备。通过在宇航员抵达前进行空中侦察和地面分析，“Skyfall”计划可以大幅降低风险，并改善计划。
虽然“Skyfall”是为火星任务设计的，但同样的群体概念也可以应用于月球探索、小行星勘测，甚至地球的灾区。
而且由于直升机在着陆器下降过程中（着陆器着陆之前）展开，它们减少了对复杂、笨重基础设施的需求。这既减轻了重量，又降低了成本，使这一概念对即将到来的任务更具吸引力。
接下来会发生什么？
目前，“Skyfall”计划仍是一个任务概念，但 AeroVironment 已开始为下一步做准备。
虽然没有确定的发射日期，但 AeroVironment 表示 Skyfall 可能会在 2020 年代末准备好进行首次真正的任务，这远远超出了 NASA 2030 年代初载人探索火星的目标。