需要去火星吗？这个充气盾牌可以帮助

上周， 当一个大型实验性隔热罩在太空中膨胀并面临残酷地重返地球大气层时，航空外壳幸免于难——美国宇航局官员认为这是一个“巨大的成功”。

该技术演示可能成为将人类送上火星表面的着陆技术的基础。

充气式减速器技术演示 (LOFTID) 的近地轨道飞行试验作为次要有效载荷与极地气象卫星 Joint Polar Satellite System-2 搭便车于 11 月 10 日飞往太空。



充气式气动外壳在回收后看起来状况良好，证明它可以经受住进入大气层的严酷考验。

在 LOFTID 与极地卫星分离并膨胀后，航空壳从近地轨道重新进入大气层。

重返大气层时，LOFTID 面临着高达 3,000 华氏度（1,649 摄氏度）的温度和接近 18,000 英里/小时（28,968 公里/小时）的速度——这是对用于构建充气结构的材料的终极测试，其中包括编织陶瓷织物称为碳化硅。

隔热罩和备份数据记录器在发射后约两个小时坠入太平洋，距离夏威夷海岸数百英里，船上的一个小组驻扎在那里回收这些物品。

初步数据帮助团队确定空气壳是否能有效地减速并在从近地轨道到海洋的陡峭俯冲中幸存下来。结果：“非常响亮的是，”美国宇航局空间技术任务理事会技术演示主任特鲁迪科尔特斯说。

对 LOFTID 业绩的全面研究预计需要一年左右的时间。

该任务旨在测试充气式隔热罩技术，该技术还可以在金星或土星的卫星土卫六上执行更大的机器人任务，或将大量有效载荷返回地球。目前使用的飞行器外壳或隔热罩取决于火箭护罩的尺寸。但是充气式气囊可以绕过这种依赖性——并开启向不同行星发送更重的任务。

LOFTID 演示跨度约为 20 英尺（6 米）。

当航天器进入行星大气层时，它会受到空气动力的撞击，这有助于减慢它的速度。在火星上，大气层的密度不到地球大气层的 1%，需要额外的帮助来产生减速和安全着陆航天器所需的阻力。


LOFTID 研究团队的成员在夏威夷与航空外壳合影。

这就是为什么美国宇航局的工程师认为，像 LOFTID 这样的大型可展开空气壳，它会膨胀并受到柔性隔热罩的保护，可以在向下穿过火星大气层时刹车。空气壳的设计目的是在高层大气中产生更多的阻力，以帮助航天器更快地减速，这也可以防止一些超强加热。

目前，美国宇航局可以在火星表面着陆 1 公吨（2,205 磅），就像汽车大小的恒心漫游车一样。但是，位于弗吉尼亚州汉普顿的美国宇航局兰利研究中心的 LOFTID 项目经理 Joe Del Corso 说，像 LOFTID 这样的东西可能会在火星上着陆 20 到 40 公吨（44,092 到 88,184 磅）。

NASA 兰利 LOFTID 首席工程师约翰·迪诺诺 (John DiNonno) 说，当回收小组将航空壳从海中拖出时，他们惊讶地发现外面“看起来绝对完好无损”。“你不会知道它有一次非常强烈的重返大气层，”他说。

DiNonno说，事实上，充气结构的状况非常好，看起来可以重复使用并再次飞行，但在做出这样的决定之前需要进行严格的测试。

仍有大量数据需要处理，包括 LOFTID 在其飞行中不同点面临的特定温度。


在夏威夷港口转运的 LOFTID 隔热罩

完整研究完成后，科学家们可以利用这些发现来研究下一代更大的 LOFTID。该实验旨在作为 极地卫星的随行演示。接下来，LOFTID 需要扩大规模以测试它在火星任务中的表现，这可能需要将其整体规模增加三到四倍。

该任务是在阿耳emi弥斯一号巨型月球火箭升空往返月球 之前几天发射的，是一次“巨大的成功”，与阿耳emi弥斯计划有着共同的目标，该计划旨在使人类重返月球并最终登陆火星。

“为了将人送入月球太空或将他们送上火星，我们需要很多东西，这意味着我们需要将大量物质送入太空，”德尔科索说。

“我们现在有能力将重型有效载荷送入太空并将它们带回太空。这两项成功是人类进入和探索的巨大进步。我们要去太空，我们希望能够留在那里。”