美国宇航局刚刚为火星新时代飞船隔热罩充气

为了让火箭飞船轻轻地降落在火星表面，我们必须克服最棘手的物理学问题。

当航天器返回地球时，相对较厚的大气层有助于减慢高速飞行的子弹。 但在火星上，空气动力学就不那么友好了。 火星的大气层要稀薄得多，最稠密的火星空气厚度仅与地球海拔 100,000 英尺处的空气厚度相当，是珠穆朗玛峰海拔的三倍多。

据 NASA 称，在 40 多项火星任务中，只有不到一半取得了成功。

他们想派人那里？

“我称之为反金发姑娘气氛，”美国宇航局空间技术任务理事会副局长吉姆·路透说。 “它太厚了，会给你带来麻烦，但又不够薄，无法给你带来帮助。”

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但太空科学家认为他们已经找到了如何从稀薄的空气中拉出更多阻力的方法。

工程师开发了新硬件——充气隔热罩——这可能是关键。 该技术被称为高超音速充气式气动减速器（HIAD），可以帮助 NASA 在 2030 年代末将宇航员和大量货物运送到红色星球上。

现在是航天局的一个团队弗吉尼亚州兰利研究中心已准备好在太空中测试其能力。 本周早些时候，科学家和工程师聚集在一起，观看隔热罩在地球上最后一次充气，然后再发射到轨道上。联合发射联盟十一月的阿特拉斯五号火箭。

该使命被称为伯纳德·库特充气减速器的近地轨道飞行试验— 简称 LOFTID — 将利用一颗气象卫星进行这项实验，卫星将绕地球飞行，飞越北极和南极。 隔热罩将一直保留到卫星交付后，然后在航天器返回地球时膨胀。

在周三的一次小型演示中，炮铜灰色的隔热罩看起来像一个巨大的蘑菇帽，在一个洞穴般的实验室中膨胀起来。 这个装置有 20 英尺宽，大约有一个小型旋转木马大小，上面有一条狭窄的通道，供科学家和工程师通过。

自 1958 年 NASA 成立以来，该机构一直依赖火箭发动机和刚性航空外壳隔热罩使航天器着陆。 航空外壳是一个保护罩，保护着陆器免受再入时的灼热影响。

从一开始无人维京任务从 20 世纪 70 年代到 NASA 最近的好奇号漫游车该项目于 2011 年发射，工程师们使用相同的隔热罩技术到达了火星。

但经典技术是有局限性的。 硬质航空外壳的直径只能与容纳着陆器的火箭鼻锥的直径一样大。 然而，航空外壳越大，负载就越重。 为了将宇航员送往火星科学家表示，他们需要着陆大约 20 至 45 吨。 到目前为止，他们只在火星地面着陆了不到两吨。

兰利项目经理乔·德尔·科索说，对旧方法的依赖也限制了航天器降落在火星北部低地，低于红色星球的基准海拔。

这就是充气隔热罩可以派上用场的原因。

这系统组成一堆绑在一起的内管状环。 其合成材料的强度是钢的 15 倍，能够承受超过 2,900 华氏度的温度。 这个想法是将其部署在火星大气层的更高处，扩大美国宇航局在整个火星南部高地的着陆选择。

专家们表示，这比足球场大小的一捆降落伞或数十吨额外的火箭燃料更现实。

“采用经典技术，您可以着陆约 1.5 吨。这相当于一辆装备精良的高尔夫球车，”Del Corso 告诉 Mashable。 “我们谈论的是 20 到 40 吨的牧场房屋，设施齐全，车库里有一辆车。这就是你必须拥有的。”

这项耗资 9300 万美元的任务是与联合发射联盟合作完成的，该联盟将在发射后提供 NASA 设备的运行和回收服务。 火箭将从范登堡太空部队基地在加利福尼亚。 如果一切按计划进行，隔热罩将使 LOFTID 车辆的速度从超过 25 倍音速降至 610 英里/小时以下。

然后，充气系统将分离并通过夏威夷附近的降落伞落入太平洋。 在下降过程中，它将弹出一个数据记录器，存储有关船只将从水中检索的飞行信息。

ULA 的使命也有其意义。 该公司民用太空项目总监巴布·伊根 (Barb Egan) 表示，新的隔热罩技术可以帮助他们回收用过的助推器以供再利用。昂贵的方面的太空旅行。 该企业希望有一天能够将其用于其业务火神重型运载火箭其推进器约占每次发射成本的 60%。

“这是航空外壳技术的巨大飞跃，”伊根说，“能够快速、轻松、安全地恢复我们的发动机，并重新利用该技术，而不是扔掉它。”