第九届青年地学论坛

面临火星探测中尘暴环境的极端挑战，本研究创新提出一种利用微纳型飞行扑翼无人机集群进行探测的技术方案，目的是深入勘察火星的大气和尘暴环境。这些微纳机器人能够在尘暴期间从着陆器或巡视器的高点被释放，借助火星风力移动，并通过振翼机制改变飞行姿态，实现对尘暴或尘卷风的立体和多点综合监测，监测内容通过无人机携带的不同传感器可以检测包括大气压力、气体成分、风速、尘暴浓度、尘埃速度矢量、电荷特性和尘埃等离子体参数等多个关键指标。这些机器人基于蜜蜂振翼原理进行仿生设计，通过线圈交流电扑翼驱动振翼以高效飞行，其整体尺寸控制在28mm×28mm×2mm以内，结构简单，体积小巧，十分轻薄，极其适合火星运输，易于在火星表面广泛部署。通过分组工作模式，机器人群体被划分为气体监测组、尘暴监测组和电学特性监测组，各组分别配备了气体、气象、粉尘传感器和电学特性测试装置，能够进行气体流场和成分、尘暴浓度与速度以及电学特性的现场动态监测。每个机器人都配备了坐标定位系统，所有机器人的传感数据会通过节点通讯的方式传回基站，该基站负责动态构建火星尘暴或尘卷风的详细物理参数，实现了对火星尘暴环境的精准原位探测。得益于轻质结构、分布式探测能力和半太阳能供电机制，这个机器人群体展现了在未来火星探测工程中广泛应用的巨大潜力，为火星环境研究提供了一种全新的高效探测方案。
 

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