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NASA研发充气隔热罩 可用于未来载人登陆火星

2015-01-05 14:22   浏览:1807 次
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据国外媒体报道,当人类最早开始尝试征服天空的时候,他们最先想到的是充气的热气球。而现在,美国宇航局似乎正在做着同样的事——他们正在开展对充气技术的研究,不过不是为了在地球的大气层里漂浮,而是前往人类的下一个遥远边疆——火星。

科学家们设想开发一种充气型隔热罩,用于未来开展的火星探测任务。美国宇航局的工程师们相信,一种更轻,可充气的隔热罩将可以有效帮助进入火星大气层的飞船实现减速。后者的大气密度显著低于地球大气。采用这种充气减速技术方案的飞船将可以实现在火星海拔较高的南部高原或其他由于海拔过高,因而在现有技术条件下难以着陆的地区着陆。

专家表示如果仅仅使用反推火箭将无法让一艘大型飞船在火星表面安全降落,就像我们在月球上所做的那样。而即便加上降落伞,也无法确保未来载人飞船能够安全抵达火星表面。

研制中的这种充气隔热罩内部将填充氮气并在外部装有隔热层。一旦展开,这个充气隔热罩将被置于飞船的前方,让整个看起来就像一个大蘑菇。

尼尔·切特伍德(Neil Cheatwood)是美国宇航局高级工程师,他在弗吉尼亚州的宇航局兰利研究中心负责所谓“进入,下降与着陆系统”方面的研制工作。他说:“只要情况允许,我们尽量不使用反推系统,我们要最大限度地利用火星大气实现减速,因为这就意味着我们将不需要携带额外的推进剂燃料。”

现在,工程师们即将利用地球大气层对这项创新技术进行测试。对于美国宇航局而言,这项暂定于2016年进行的测试工作至关重要,因为美国宇航局官员们相信这种新型隔热罩将帮助他们最终实现让宇航员登陆火星的计划,并帮助将大件货物从国际空间站运回地面。

在研制这种新型充气隔热罩的过程中将需要运用大量新技术,因为未来用于将宇航员送上火星的飞船尺寸要远大于任何此前登陆这颗红色行星的飞船或探测器,而如果采用现有的传统隔热罩,那么分量就太重了。

事实上,此前美国宇航局的工程师们就已经在这一项目上工作了超过10年时间,而现在他们相信他们的工作即将得到成果。切特伍德表示:“我想如果我们拥有足够的预算资金,那么我认为在未来的5~10年之内我们就将能够研制出可用于载人飞船着陆火星所需的大型充气隔热罩。”他表示类似的充气隔热罩还将可以被运用于对其他拥有大气层的星球进行探测,如金星,土卫六以及木星。

由于这种新型隔热罩本身是采用非常轻质的材料制成并在在使用时在内部填充氮气,因此对于飞船整体来说便可以节约出更多的质量和空间用于安装科学实验设备以及其他搭载宇航员所需的设备。安东尼·卡洛米诺(Anthony Calomino)是“超音速大气重返材料与结构”项目首席科学家,他说:“总的来说,这个想法的核心就是你会有一种可以折叠,占用空间非常小,但展开面积却可以非常大的隔热罩。”

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