来源： 时间：2022-09-03 13:35:00
科学家们为航天器开发了一种灵活的旋转隔热板，可以降低太空旅行的成本，并有助于未来的火星太空任务。隔热板主要用作刹车，防止航天器在进入和再进入行星大气层时燃烧和坠毁。
该设计是世界上第一个利用离心力来加强轻质材料以防止燃耗的设计。
目前的航天器隔热方法包括巨大的充气和机械展开结构，这些结构通常很重，使用起来很复杂。
来自英国曼彻斯特大学的吴锐说，除了在设计上轻量级之外，原型也是“自我调节的”。这意味着不需要任何额外的机械，进一步减轻了航天器的重量，并允许低成本的科学研究和回收火箭部件。
“未来任务的航天器必须比以往任何时候都更大更重，这意味着隔热板将变得越来越大，无法管理，”吴说。研究人员开发了一种柔性隔热板，形状像裙子，旋转起来像梧桐树籽。
有大气层的行星，如地球和火星，允许航天器利用空气动力阻力来减速，原型的设计利用这一点来进入大气层。
“这类似于高板平，在你到达游泳池底部之前，水的阻力会让你的身体减速，”吴说。快速进入地球大气层会产生如此多的热量--超过10，000摄氏度--以至于宇宙飞船周围的空气可以燃烧成等离子体。
为了安全进入大气层，航天器需要一个前端，或屏蔽，以容忍高热，以及一个产生阻力的空气动力学形状。
然而，与地球不同的是，火星大气非常稀薄。
吴说：“如果重返地球就像是进入浓蜂蜜，那么进入火星就像是进入水。”要携带重型设备和宇航员，需要一个高阻力区域。当进入地球或火星大气层时，航天器需要高度设计的防护罩来避免燃耗、产生阻力和支持重载。
吴的设计潜在地解决了这两个问题。原型是由一种灵活的材料制成的，可以方便地储存在航天器上。这种材料，虽然可折叠，是强大的，并有一个高温耐受性。
护罩还沿着一种特殊的图案缝合，允许它在飞行中旋转起来，诱导离心力。
吴认为他的设计有助于未来的天基科学研究和救援任务。“越来越多的研究在太空中进行，但这通常非常昂贵，设备必须与其他车辆共用一次，”吴说。
“由于这一原型足够轻量和灵活，可以在较小的卫星上使用，研究可以变得更容易和更便宜。隔热罩还有助于节省回收任务的成本，因为它的高诱导阻力减少了重返大气层时燃烧的燃料量，“吴说。
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