NASA研制飞碟型着陆器 低密度超音速减速器为火星着陆

为了火星着陆,NASA计划在最近测试一种新的着陆器,即低密度超音速减速器(Low-Density Supersonic Decelerator,简称LDSD),不仅可携带重量是之前的两倍,而且可着陆位置的选择范围也更广泛。

  原标题:为登陆火星,NASA研制飞碟型着陆器

  在抵达火星的过程中,最惊心动魄的一幕莫过于着陆了。这颗行星的大气太过稀薄,航天器减速时,如果只用降落伞起不到理想的效果;而如果只用减速火箭,则需要使用大量燃料,但近期的火星任务不可能携带这么多燃料。

  因此在大部分火星任务中,美国航空航天局(NASA)同时使用了上述两种技术,即使技术含量很高的“好奇”号(Curiosity)火星车在2012年着陆时,也使用了上世纪70年代的经典降落伞装置。受制于着陆技术,火星探测器最重不能超过1.5吨,一旦超重就会坠毁,在火星表面留下一个冒着烟的坑。要发射更重的火星探测器,或完成最终的载人任务,必须要有新的着陆方法。

NASA研制飞碟型着陆器 低密度超音速减速器为火星着陆

  NASA计划在最近测试一种新的着陆器,即低密度超音速减速器(Low-Density Supersonic Decelerator,简称LDSD),不仅可携带重量是之前的两倍,而且可着陆位置的选择范围也更广泛。低密度超音速减速器包括一个直径6米、由隔热物质凯夫拉(Kevlar)制作的充气碟盘,以及一个能够承受超音速、直径达30米的降落伞——这是迄今用过的最大的降落伞。用于人类登陆的直径8米的碟盘也正在研发中。充气碟盘重量相对较轻,加之使用了巨型降落伞,因此可以输送的有效载荷更大,并且不需额外燃料,也不用配备在进入大气层时用到的沉重的隔热罩。

  NASA将用地球的上平流层模拟稀薄的火星大气,来测试低密度超音速减速器。首先,一个足球场大小的巨型气球,会从太平洋临近夏威夷处,把模拟着陆器提升至距地面37千米的高空。接下来低密度超音速减速器会与气球分离,点燃火箭以更快的速度升至更高。在距地面55千米的高空,速度达到近4倍音速时,低密度超音速减速器的碟盘会充气,开始减速,以便使用降落伞。这将是关键的时刻——此前,在2014年的飞行演示中,空气的动力将降落伞撕成了碎片。

  如果该过程一切顺利,那么飞碟会在发射大约3个小时后坠入太平洋,也将为规模更大、更复杂的火星任务和前往太阳系其他星体奠定基础。低密度超音速减速器项目的负责人,NASA喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的伊恩·克拉克(Ian Clark)说,即使实验中出了些差池,“我们也宁愿现在就发现,而不是到了火星才发现”。

责任编辑:谭雅文
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