据美国《空间飞行现在时》网站6月28日报道,6月28日,NASA对用于火星着陆的“低大气密度超声速减速器”(LDSD)进行了首次超声速飞行气动试验。
目前为止,NASA在火星表面实现着陆的最大质量是重约1吨的“好奇”号火星探测器。为了将更重的探测器送抵火星表面,并最终实现载人登陆火星(质量在20吨以上),NASA必须研发可在稀薄火星大气中快速降低大型航天器速度的减速技术。2011年,NASA在“太空技术计划”中安排了LDSD技术验证任务,项目经费2亿美元,旨在验证新的超声速减速技术,提高未来火星任务的着陆载荷质量和着陆精度。LDSD主要由超声速充气式气动减速器(SIAD)和大型降落伞组成。SIAD可充气膨胀,增大LDSD飞行器的气动阻力以降低飞行速度;巨型降落伞用于进一步降低速度,是目前用于在2马赫以上速度下展开减速的面积最大降落伞。按照试验计划,SIAD将在LDSD飞行器速度到达4马赫时充气展开,使整个碟状LDSD飞行器的直径从15.4英尺(约4.7米)增至19.7英尺(约6米),以降低速度;在LDSD飞行器速度降低至2.5马赫时,巨型降落伞将展开,以进一步降低速度。
此次试验在美海军太平洋导弹靶场进行。试验中,LDSD利用高空氦热气球爬升,2.5小时后到达约36.6千米的高空,经过一系列检查后,LDSD从热气球释放。释放后,LDSD经历短暂的降落,随后小型火箭发动机点火调整其姿态后,接着LDSD上的“星48”固体燃料火箭发动机点火加速飞行,上升至约54.9千米的高空。加速至4马赫后,LDSD上的“星48”发动机停止工作,SIAD开始展开,随后超声速降落伞也被释放。试验视频结果显示,飞行器加速过程以及SIAD展开都工作正常,但超声速降落伞未能完全展开。LDSD最终在夏威夷西北方向的太平洋海上降落。
试验在高空进行是为了模拟火星大气环境,特别是火星大气的密度。除了超声速降落伞未能完全展开,此次试验的主要目的都基本实现。2015年夏季,NASA还将进行两次LDSD飞行试验。(吕召鹏 编译)