NASA噴射推進實驗室（JPL）近日完成NASA「SkyFall」火星直升機穿地雷達天線測試，工程團隊針對一款柔性、布料製成的雷達天線進行環境與性能驗證，結果顯示天線歷經相當於200次火星著陸的測試後，仍維持原有雷達訊號性能，為後續工程驗證跨出重要一步。NASA表示，這項技術未來將搭載於SkyFall任務的3架火星飛行器，用於研究火星地下環境及搜尋淺層地下冰。
NASA噴射推進實驗室（JPL）近日完成NASA「SkyFall」火星直升機穿地雷達天線測試，工程團隊針對一款柔性、布料製成的雷達天線進行環境與性能驗證，結果顯示天線歷經相當於200次火星著陸的測試後，仍維持原有雷達訊號性能，為後續工程驗證跨出重要一步。NASA表示，這項技術未來將搭載於SkyFall任務的3架火星飛行器，用於研究火星地下環境及搜尋淺層地下冰。
SkyFall穿地雷達的任務之一，是利用雷達波探測火星地表下方的結構。NASA指出，現有軌道探測器可以繪製火星較深處的厚層冰分布，但對接近地表的淺層區域較難取得資訊；SkyFall若能以低空、低速方式飛行，穿地雷達將可取得相關雷達影像，協助辨識乾燥土壤與冰層之間的界面，進一步偵測地下冰並描繪其分布範圍。
雷達涵蓋500至2500MHz 兼顧探測深度與細節
JPL表示，SkyFall穿地雷達採用超寬頻設計，頻率範圍約為500至2,500MHz，對應波長約60至12公分。其中較長波長可穿透火星地表下方數公尺，較短波長則能提供較高解析度的近地表及表面資訊。
「AI履歷健檢」看見自己優勢：https://campaign.1111.com.tw/resume-review/
更多科技工作請上科技專區：https://techplus.1111.com.tw/
然而，雷達天線的尺寸成為SkyFall設計上的一項挑戰。JPL指出，若採用傳統設計，在相關電磁頻段工作的天線長度約需48.3公分，但SkyFall直升機機身底部距離火星表面的最小高度約只有15.2公分，因此天線必須採用不同設計，才能在有限空間內完成部署，同時避免影響降落。
經過評估後，SkyFall團隊選擇Vivaldi天線。JPL指出，這類天線能在連續且寬廣的無線電頻率範圍內傳送與接收訊號，同時具備扁平、輕量等特性，可以製作在柔性金屬化布料上。團隊進一步縮小天線尺寸，並以聚酯材料及Vectran纖維包覆，搭配柔性玻璃纖維彈簧及輕量鎂製支架，讓天線能在飛行與降落過程中彎曲，起飛後再恢復原本形狀。
天線重量約150克 設計因應反覆著陸
由於天線長度仍比SkyFall直升機的支腿更長，JPL團隊特別針對著陸情境進行設計。當直升機降落時，天線可以向一側彎曲；如果降落在岩石上，天線也能進一步彎折，待飛行器重新升空後恢復位置，以進行資料收集。
整套天線結構重量約150公克，JPL形容其重量略高於兩支小提琴弓。這項輕量化設計，是在有限機身空間及天線性能需求之間取得平衡的重要工程成果。
通過溫度、彎折與訊號測試 仍將進行飛行資格驗證
此次測試於2026年7月在JPL進行。工程團隊先將天線彎折至模擬SkyFall飛行後可能出現的姿態，再進行劇烈溫度變化測試，以模擬火星晝夜溫差；之後反覆彎折天線，模擬多次著陸所造成的結構變化。
測試期間，團隊6度將天線送進電磁測試艙，確認其發射與接收雷達訊號的能力是否受到影響。最後，天線通過相當於200次火星著陸的測試，且性能沒有下降。JPL表示，這項測試達成預定目標，也解答團隊在技術上的主要疑問。
不過，JPL也強調，這項天線目前尚未完成完整的飛行資格認證。下一階段，團隊將製作工程模型，進一步進行振動測試、模擬火星環境下的部署、訊號測試，以及在JPL「火星場」（Mars Yard）進行戶外測試。
從空中搜尋淺層地下冰 為未來火星探測提供新工具
NASA表示，冰水是未來太空人探索火星時的重要資源，因此尋找容易取得的淺層地下冰具有重要意義。SkyFall的穿地雷達若完成後續驗證，將可利用低空飛行方式取得火星地下資訊，增加研究淺層地下冰分布的方式。
《Universe Today》則指出，這項天線技術的關鍵，在於將原本需要較大空間的雷達天線，縮小並改造成可彎曲的輕量結構，使穿地雷達有機會搭配小型火星飛行器運作。不過，目前相關硬體仍在測試階段，實際任務能力仍須等待後續工程驗證。
NASA此次完成的測試，代表SkyFall穿地雷達天線朝實際任務應用又前進一步。未來若能通過後續振動、部署及訊號等測試，這項技術將有望讓火星飛行器不只觀察地表，也能進一步取得火星地下淺層環境資訊，為搜尋地下冰及研究火星地質提供新的探測手段。
資料來源：NASA Jet Propulsion Laboratory、Universe Today
這篇文章 火星上空找冰！NASA打造可彎曲雷達天線 SkyFall直升機鎖定地下冰 最早出現於 科技島-掌握科技新聞、科技職場最新資訊。
