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为了让人类登陆火星,NASA开发了充气蘑菇隔热罩

科普小知识2022-07-09 20:45:46
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为了让人类登陆火星,NASA开发了充气蘑菇隔热罩

科学家们设想为未来的火星探测任务开发一种充气隔热罩。美国宇航局的工程师认为,一个更轻的、可膨胀的隔热罩将有效地帮助减缓航天器进入火星大气层的速度。后者的密度明显低于地球大气层的密度。采用充气减速技术方案的航天器可以在火星南部高原的高海拔或其他现有技术条件下因高海拔而难以着陆的地区着陆。

专家说,如果只使用反向火箭,大型宇宙飞船就不会像我们在月球上那样安全地降落在火星表面。即使有降落伞,也不能保证未来的载人飞船会安全到达火星表面。

正在开发的可膨胀隔热罩内部将充满氮气,外部将配备隔热材料。一旦展开,可膨胀的隔热板将被放置在航天器的前面,使整个看起来像一个大蘑菇。

为了让人类登陆火星,NASA开发了充气蘑菇隔热罩

尼尔·谢托伍德是美国宇航局的一名高级工程师,他负责在弗吉尼亚州的美国宇航局兰利研究中心开发所谓的“进入、下降和着陆系统”。他说:“只要情况允许,我们将尽最大努力不使用反推系统。我们将尽最大努力利用火星大气来实现减速,因为这意味着我们不需要携带额外的推进燃料。”

现在,工程师们将利用地球大气层来测试这项创新技术。对美国国家航空航天局来说,试验暂定于2016年进行,这是至关重要的,因为美国国家航空航天局官员相信,新的隔热屏将帮助他们最终实现宇航员登陆火星的计划,并帮助从国际空间站将大量货物带回地球。

为了让人类登陆火星,NASA开发了充气蘑菇隔热罩

在开发这种新型充气隔热罩的过程中,需要应用大量的新技术,因为未来用于将宇航员送上火星的航天器的尺寸将比以前在这颗红色星球上着陆的任何航天器或探测器都要大得多,如果使用现有的传统隔热罩,重量将会太重。

事实上,美国宇航局的工程师已经在这个项目上工作了10多年,现在他们相信他们的工作将很快结出果实。切伍德说:“我认为如果我们有足够的预算资金,那么我认为我们将能够在未来5到10年内开发大型充气隔热屏,用于载人飞船在火星着陆。”他说,类似的充气隔热屏也将用于探测其他有大气层的行星,如金星、土卫六和木星。

为了让人类登陆火星,NASA开发了充气蘑菇隔热罩

由于新的隔热罩本身由非常轻的材料制成,并且在使用过程中充满了氮气,因此可以为整个航天器节省更多的质量和空间,用于安装科学实验设备和运载宇航员所需的其他设备。超音速大气再入材料和结构项目的首席科学家安东尼·卡洛米诺说:“总的来说,这个想法的核心是,你将有一个可以折叠的隔热屏,它只占用很少的空间,但可以扩展得很大。”