载人火星登陆航空器

载人火星登陆航空器

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登陆火星并非易事。想要在火星上进行比目前美国“好奇号”探测器更多的任务甚至实现载人登陆,一款得力的航空器必不可少。为此,美国宇航局NASA喷气推进实验室研发了一款外观看似飞碟的低密度超音速减速装置LDSD。这款装置原定于6月3日在夏威夷考艾岛的导弹试验场进行首次测试,不过由于天气原因延后进行。

火星不同于地球,没有密集的大气层为降落伞着陆提供缓冲。在空气非常稀薄的星球着陆,需要将降落伞制造的足够大,足够坚固。低密度超音速减速器(LDSD)就是迄今建造最大的太空降落伞之一。LDSD为半球形,直径6米,气囊完全展开式时容积相当于足球场大小。此外,LDSD材料为聚乙烯膜,厚度大约与三明治相当,足够耐磨。

LDSD装置它能够像夏威夷河豚那样,在下降时通过快速充气膨胀,而不会增加自身质量。如此一来,它就可以携带更多的有效载荷(最多可达到10辆“好奇号”的负载),以及在火星表面实现更精确的着陆。同时,该装置也能够适应在地球或其它行星上的高海拔空气稀薄地区着陆。

为了模仿火星大气层,工程师们决定将LDSD的测试平台高度提升至地球平流层。在哥伦比亚科学气球基金提供的氦气球帮助下,LDSD将首先被送到太平洋上空37公里处。然后在降落伞火箭助推下爬升至55公里高空。然后,LDSD将以4马赫左右的速度高速下落。预计这样的试验,至少要进行三次。

NASA正在为LDSD项目开发三款装置,其中两个为充气飞碟,另一个则是非常巨大的超音速降落伞:6米宽的SIAD-R减速装置,主要面向机器人任务;而8米宽的SIAD-E减速装置,则适合于载人任务。在未开启状态,两款装置能够容纳在胶囊大小的容器中。一旦展开,则能够实现从3.5马赫到2马赫的降速效果。然后33.5米的超音速降落伞将把飞船进一步放缓至亚音速。

一架美军运输机将低密度超音速减速装置LDSD的测试设备和相关载具运送到美国海军在考艾岛的太平洋导弹靶场。

在美国宇航局喷气推进实验室的无尘装配间,工作人员穿戴特制工作服,调试系统。

美国宇航局将空间测试日期集中在六月的中上旬,发射窗口时间为美国东部时间下午2点至3点半,即北京时间第二天凌晨2点至3点。目前由于天气原因,6月3日的发射将延后至6月5号、7号、9号、11号或14号进行。美国宇航局将电视直播全程记录这一测试过程

通常情况下,这些装置需要在超音速风洞中测试。但由于LDSD项目的家伙非常大,所以美国宇航局只安排了地面大推力火箭滑道测试。


2014年4月23日,美国夏威夷海军太平洋导弹试验场,碟形飞行器项目已经先期进行了运载工具和气囊释放器等多项目的无线电兼容测试。

目前美国宇航局使用的火星登陆装置可追溯到1976年海盗系列探测器时代,是一种“充气飞碟式”登陆装置,即便是2012年登陆火星的好奇号也沿用了类似技术(喷气推进实验室曾让1公吨重的“好奇”号火星车在2012年成功登陆火星)。而采用新型超音速减速装置的着陆仪器如果一切测试顺利,美国宇航局最早有望在2020年部署。(原文摘自腾讯新闻)

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