NASA計劃開發火星滑翔機探索火星，這種高空滑翔機由亞利桑那大學與美國國家航空航天局（NASA）合作研製。將成爲幫助NASA研究火星表面以上重要區域的寶貴資源。NASA計劃開發火星滑翔機探索火星。
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目前，美國宇航局科學家研製一種能在火星表面翱翔的滑翔機，它像“信天翁”一樣能持續飛行幾天時間，一旦它投入使用，這款無發動機的滑翔機可用於收集火星大氣和地質數據，它的重量5公斤，翼展可達到3.35米，體形大小與信天翁接近。
圖中是研究團隊在亞利桑那州進行一次初期版本的滑翔機試射，在發射過程中，滑翔機與氣球連接，最終緩慢地降落在地面上。
這款火星滑翔機可通過微型衛星發送至火星表面，然後展開摺疊的機翼，僅使用風能推進飛行，其獨特的飛行模式使它能利用風能在火星地質結構周圍飛行，例如：峽谷和火山。
據悉，火星滑翔機是由美國宇航局行星科學家和亞利桑那州大學航空專家制作的一個原型，他們在地球沙漠地區(模擬火星地形)中進行了測試，使用氣球將這款滑翔機送入地球大氣層。
火星滑翔機項目負責人亞歷克斯·克林(Alex Kling)博士是美國宇航局火星氣候模型中心的研究科學家，他說：“使用火星滑翔機作爲勘測平臺，工作人員操控滑翔機可抵達那些令人感興趣且非常酷的區域。”
最新設計的火星滑翔機包含一系列導航傳感器，以及相機、溫度和氣體傳感器，用於收集火星大氣和地貌信息。
目前火星軌道有8顆探測器處於正常運行狀態，以0.33米每像素的分辨率拍攝火星表面，此外，還有3輛火星車正在穿越火星表面平坦沙地，它們能在沙地安全着陸，並以更高的精度繪製小區域地圖。
但在火星車所處位置方圓336公里範圍內狀況，火星氣候變化，以及山脈等大型地質特徵，正是科學家感興趣的，亟待進一步勘測研究。2021年，美國宇航局在火星表面部署“機智號”直升機，旨在探索火星環境，但該直升機每次最多能飛行3分鐘。
據《航空航天雜誌》介紹稱，火星滑翔機更具優勢，能在空中停留更長時間，並利用其飛行、溫度和氣體傳感器，以及相機等設備全面勘測所在環境。克林博士說：“火星滑翔機勘測區域是地表和大氣之間的交匯區，這裏是灰塵被收集並送入大氣的區域，是微量氣體進行混合，也是山脈-峽谷調節大量風力的地方，只是我們之前並未獲得太多相關數據。”
科學家曾提議使用“火星2020”探測器攜載滑翔機進入、下降和着陸火星表面。
研究小組希望美國宇航局資助“搭乘任務”，讓火星滑翔機搭乘火星探測器抵達火星。該滑翔機可由立方體衛星攜帶，立方體衛星與電話薄大小相近，它們通過大型太空探測器攜載升空。
一旦滑翔機進入火星大氣層，就會被釋放，要麼像摺紙一樣展開，要麼像游泳池玩具一樣膨脹。據悉，該美國研究小組基於火星的氣候數據，對滑翔機的飛行模式進行了廣泛的數學建模，它將使用幾種不同的飛行方法，包括：在充足垂直風時簡單的靜態飛行，或者“動態飛行”。
滑翔機可以在火星大氣層中釋放，然後像摺紙一樣展開翅膀。
它就像長途飛行中的信天翁一樣，動態飛行利用水平風速隨地形高度增加而增強了飛行優勢，該現象在火星表面較爲常見。火星滑翔機以S型模式飛行，類似於滑雪者控制速度滑雪下山。
但是該滑翔機每次方向改變時並未減速，而是在緩慢移動的低空風中以略微上升的飛行角度獲得增速。
當滑翔機遇到更快、高海拔風流時，它會轉向180度，讓高速風力以輕微向下的角度推動其飛行。當它逐漸耗盡能量時，將重複以下操作：以S型模式飛行，使其一次飛行時間持續幾天，期間在火星大氣層中收集能量。
研究合著作者、亞利桑那州大學傑肯·撒卡(Jekan Thanga)說：“這幾乎是人們只有看到纔會相信的事情！”據瞭解，科學家們還在探索使用氣球或者飛艇式飛船運載滑翔飛機的可能性，此類方案可以緩慢下降，並利用最佳風力條件，特別是科學家高度感興趣的地區，滑翔機甚至可以飛行後重新依靠在氣球或者飛艇式飛船上，繼續完成多次太空探索任務。
滑翔機着陸後，它將繼續向飛船傳送火星大氣信息，本質上成爲一個火星氣象站，目前全球各地的`氣象站爲氣象學家提供信息，所有相關氣象數據不斷地反饋到天氣預測計算機模型中，每架退役的滑翔機，不論是按計劃完成了勘測任務，琮是出了什麼問題，都可能成爲類似的火星系統網絡節點。
研究報告第一作者、亞利桑那州大學航空航天工程博士生阿德里安·鮑斯克拉(Adrien Bouskela)說：“如果我們耗盡了飛行能量，或者我們的慣性傳感器由於某種原因突然失效，我們希望能繼續進行科學勘測工作，從行星科學角度來看，太空探索任務仍在繼續。”
圖中是兩架不同滑翔機(S1和S2)的部署方案，它們獨特的飛行模式能利用風力在地質結構周圍飛行，例如：峽谷和火山。
今年夏季，火星滑翔機原型機在地球海拔4572米高空區域飛行，那裏大氣層更稀薄，飛行條件更接近火星。該研究報告合著作者、亞利桑那州大學微型飛行器實驗室謝爾蓋·什卡拉耶夫(Sergey Shkarayev)教授說：“我們可以將地球作爲研究火星飛行的實驗室，關於飛行軌跡、潛在入塢對接系統等仍需深入研究，但我們希望火星滑翔機在幾年內，而不是幾十年內實現！”
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人類對火星這顆紅色星球的探索熱情日益高漲。成功在火星上起飛無人直升機後，美國科學家又提出新的設想——在火星試飛能連續飛行一天甚至更長時間的高空滑翔機。
“美國之音”網站10日稱，這種高空滑翔機由亞利桑那大學與美國國家航空航天局（NASA）合作研製。該項目負責人亞歷克斯·克林在聲明中說，高空滑翔機將成爲幫助NASA研究火星表面以上重要區域的寶貴資源。克林在NASA的火星氣候建模中心工作，該中心旨在研究火星上當前和過去的天氣和氣候活動。
“火星滑翔機勘測區域是地表和大氣之間的交匯區，這裏是灰塵被收集並送入大氣的區域，是微量氣體進行混合的場所，也是山脈-峽谷調節大量風力的地方，我們之前並未獲得太多相關數據。”爲此，火星滑翔機將包含一系列定製的導航傳感器以及用於收集有關火星大氣和地質信息的攝像頭、溫度和氣體傳感器。
之所以要用高空滑翔機研究火星大氣，是因爲目前相關領域還接近空白。“現有8個航天器環繞火星運行，3輛火星車在探索火星表面。但它們都無法有效收集火星大氣層邊緣的數據”。雖然NASA已成功在火星上測試了“機智”號小型無人直升機，但它每次只能飛行幾分鐘，最大飛行高度才12米，遠遠無法滿足需求。
正在研製中的火星滑翔機重約5公斤，翼展3.35米，體形與信天翁相當。報道稱，傳統的火星探測器通常依賴太陽能，還需要額外配備電池才能運行。
而滑翔機重量輕、成本低且完全由風力驅動，可以利用火星的自然風，而不需要使用發動機驅動。工程師們透露，滑翔機還能像長途飛行中的信天翁一樣，使用被稱爲“動態翱翔”的方法飛行，這是利用了水平風速隨地形高度而改變的特性，類似情況在火星上很常見。
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美國宇航局的創造號無人機非常成功，這次突破性的創新鼓勵美國宇航局工程師們重新考慮應該如何觀測火星，對火星進行鳥瞰不僅可以提供更高分辨率的數據，瞭解火星車無法到達的地形，例如峽谷和火山，還可以包括研究當前的軌道器和漫遊者無法觀測的大氣和氣候過程。
美國宇航局火星氣候模擬中心的研究科學家在一份新聞稿中說：“在火星行星邊界層中有一個非常重要、關鍵的部分，這是地表和大氣之間所有交換髮生的地方。這是灰塵被收集並送入大氣的地方，微量氣體被混合的地方，山谷氣流對大規模風的調製發生的地方，我們沒有太多關於它的數據。”
“火星飛艇將包含一個定製設計的導航傳感器陣列，以及一個攝像頭、溫度和氣體傳感器，以收集有關火星大氣和景觀的信息。”科學家們解釋說，飛艇可以利用大氣風梯度進行動態飛行，減輕了傳統上與動力飛行相關的重量和能量存儲限制。
由於它們沒有推進系統，因此重量輕、結構緊湊，可以打包成立方體衛星，到了地方在展開。到時候要麼像摺紙一樣展開，要麼像全尺寸剛性的高科技充氣槳板一樣充氣，然後展開。”
美國宇航局和科學家們一起設計了一種翼展約11英尺（3.3米）、重量約11磅（5公斤）的飛艇原型，即使是這個規模的飛艇也可以攜帶一系列導航傳感器，以及一個攝像頭、溫度和氣體傳感器，以收集有關火星大氣和景觀的信息。
“是的，一個新的火星探測時代即將開始，我們應該考慮用其他的方式瞭解火星，那就是飛艇，如果有火星飛艇任務的話我們還可以在一定高度上用無線電控制自動序列命令部署滑翔機，滑翔機可以通過反覆穿越不同速度的氣團之間的邊界來獲取能量。
此外，在火星上，風速通常隨海拔高度增加而增加，這將有助於使滑翔機長距離飛行。而且在火星高空，全球風暴帶來的不穩定性也會減少很多。”
美國宇航局在新的報告中寫到，這次模擬實驗使用了飛艇的運動方程，還結合了一個計算機程序中的風廓線數據庫，還使用了一個程序在區域和局部尺度上模擬了火星大氣的循環，稱爲火星區域大氣建模系統MRAMS。
“我們對兩個有代表性的地點進行了研究：傑澤羅火山口和馬裏奈里斯峽谷。完整動態飛行週期的數據結果表明，在飛行週期結束時，帆船的總能量增加了6.8–11%。這意味着飛艇可以持續從大氣中獲取能量，一次飛行數小時甚至數天。”
