为登陆火星 NASA研制碟形着陆器技术

（原标题：美国研制碟形火星着陆器）

撰文?李 · 比林斯（Lee Billings）?翻译?张哲

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”。