若是想进一步降低航天成本,就需要一种更轻、减速效果更好,还有更广泛适应能力的防热罩设备,最佳思路就是将其做成充气模式。

充气式再入减速系统,优点太多了

充气式,听名字就很轻,而且体积可大可小,发射时可以收纳起来,返回地球时再充气扩大,这样体积问题就彻底解决了,可以打造一个远超飞行器大小的防热罩。

空气阻力与迎风面积成正比,尺寸增大了,减速效果也更好,这种设备直径可以超过12米。此外,由于体积更大,足以包裹载荷,那返回设备外形就不用特别在乎气动设计了。

有了这种技术,甚至可以造出单人应急返回设备,作为空间站的常备逃生措施,又便宜又安全,还不占地方。一旦有危险,航天员一头钻进去,再加上一点维生设备和一个降落伞,就能快速返回地面。

除了地球上可用,在火星上用处更大。火星大气稀薄,既产生摩擦热量又不足以快速减速,想成功着陆非常麻烦,要将人类能用的着陆手段全部用上。有了充气防热罩设计,就可以大幅降低着陆难度,降低火星着陆器的重量,成功率自然更高。

天使般的设备,地狱级的难度

相比现在的隔热设计,充气再入防热罩简直就是个天使,但这个天使的研制过程,是地狱级的。

充气就意味着强度有限,不那么结实,怎么在高速冲击下维持外形?使用轻质材料制作的设备,怎么熬过气动加热的高温?如何在满足上面条件下,将体积做的最小。如何在做小情况下,确保能够顺利展开?最重要的是,这个面积又大又软的设备,如何确保再入全程姿态稳定,不会翻滚?