保航天器安全返回科学家构想“太空羽毛球”
如何让太空中的飞行器安全返回地球，可能是当前航天研究中最热点的课题。今年2月1日，美国的“哥伦比亚”号航天飞机，就是在再入大气层时发生了解体失事的灾祸。美国宇航局目前正在对失事原因进行调查，但灾难造成的损失已经无可挽回。
不管造成“哥伦比亚”号灾祸的根源是什么，航天器再入大气层时，总是缺乏可靠的隔热手段。返回式卫星也好、飞船也好、航天飞机也好，进入大气层时的速度高达25马赫，也就是音速的25倍，相当于每小时25000公里的速度。航天器在这样高的速度下与空气摩擦，将产生数千摄氏度的高温，以航天飞机为例，它依靠遍布全身的隔热瓦来抵挡这种高温。美国的航天飞机，每次执行任务都会有20至140块隔热瓦脱落或者损毁，剩下的也必须维护。
这不仅造成安全隐患，也抬高了运输成本。据欧洲宇航局统计，由美国航天飞机运每1公斤载荷到太空中，就必须付出2万5千欧元(约21万元人民币)的成本，其中相当多的一部分，是花在隔热瓦的替换和维护上的。
能不能找到一种廉价的手段，来为返回大气层的卫星或飞船构造保护层呢？德国《科学画报》介绍，欧洲宇航局和俄罗斯宇航局的科学家，正在联手打造一种“太空羽毛球”，它正式的名称是“充气式减速伞”。科学家认为，这可能是保护返回地球的航天器最好的方法，将来国际空间站建成，欧洲宇航局可能要依靠这种手段向地球送回太空实验舱，紧急的时候也可以运送宇航员返回地球。
充气式减速伞由聚乙烯制成，外面涂有一种目前成分还保密的隔热化合物，由折叠式的骨架支撑。在航天器发射和运行时候，骨架收起，减速伞收束在航天器内部，像一把收起的折叠伞。一旦太空实验舱需要回到地球，就由国际空间站先把实验舱弹射出去，在大气层外减速伞的骨架会自动撑开，形成一个羽毛球的样子，而球芯的部位就是要回收的实验舱。“羽毛球”在大气层中飞行时会不断弹出伸展，可以起减速作用，隔热化合物也有效保护了回收舱，在“羽毛球”快落地时，回收舱还会弹出一层气囊提供更多一层保护。
理论上这个“太空羽毛球”是完善的，但它的最大问题“在于系统的稳定性。”参与研究的德国不莱梅返回与营救空间系统公司科学家说，像羽毛球一样，充气式减速伞的骨架轻微不稳定，就会造成“球芯”部位的航天器严重烧坏。2000年，在欧洲与俄罗斯科学家进行的第一次试验中，就发生了上述情况。当时“羽毛球”飞行不稳，减速作用受限制，当卫星落地时速度达到每小时200公里，温度也达到200摄氏度。2002年进行的第二次试验，则因为俄罗斯运载火箭的星箭分离失败而终止。 尽管有两次“不完全成功”的实验，欧洲和俄罗斯科学家没有泄气，他们目前正在加紧完善系统，特别是通过计算机飞行模拟来防止故障发生。他们认为，“太空羽毛球”甚至能在人类登陆火星过程中一显身手。, 百拇医药
不管造成“哥伦比亚”号灾祸的根源是什么，航天器再入大气层时，总是缺乏可靠的隔热手段。返回式卫星也好、飞船也好、航天飞机也好，进入大气层时的速度高达25马赫，也就是音速的25倍，相当于每小时25000公里的速度。航天器在这样高的速度下与空气摩擦，将产生数千摄氏度的高温，以航天飞机为例，它依靠遍布全身的隔热瓦来抵挡这种高温。美国的航天飞机，每次执行任务都会有20至140块隔热瓦脱落或者损毁，剩下的也必须维护。
这不仅造成安全隐患，也抬高了运输成本。据欧洲宇航局统计，由美国航天飞机运每1公斤载荷到太空中，就必须付出2万5千欧元(约21万元人民币)的成本，其中相当多的一部分，是花在隔热瓦的替换和维护上的。
能不能找到一种廉价的手段，来为返回大气层的卫星或飞船构造保护层呢？德国《科学画报》介绍，欧洲宇航局和俄罗斯宇航局的科学家，正在联手打造一种“太空羽毛球”，它正式的名称是“充气式减速伞”。科学家认为，这可能是保护返回地球的航天器最好的方法，将来国际空间站建成，欧洲宇航局可能要依靠这种手段向地球送回太空实验舱，紧急的时候也可以运送宇航员返回地球。
充气式减速伞由聚乙烯制成，外面涂有一种目前成分还保密的隔热化合物，由折叠式的骨架支撑。在航天器发射和运行时候，骨架收起，减速伞收束在航天器内部，像一把收起的折叠伞。一旦太空实验舱需要回到地球，就由国际空间站先把实验舱弹射出去，在大气层外减速伞的骨架会自动撑开，形成一个羽毛球的样子，而球芯的部位就是要回收的实验舱。“羽毛球”在大气层中飞行时会不断弹出伸展，可以起减速作用，隔热化合物也有效保护了回收舱，在“羽毛球”快落地时，回收舱还会弹出一层气囊提供更多一层保护。
理论上这个“太空羽毛球”是完善的，但它的最大问题“在于系统的稳定性。”参与研究的德国不莱梅返回与营救空间系统公司科学家说，像羽毛球一样，充气式减速伞的骨架轻微不稳定，就会造成“球芯”部位的航天器严重烧坏。2000年，在欧洲与俄罗斯科学家进行的第一次试验中，就发生了上述情况。当时“羽毛球”飞行不稳，减速作用受限制，当卫星落地时速度达到每小时200公里，温度也达到200摄氏度。2002年进行的第二次试验，则因为俄罗斯运载火箭的星箭分离失败而终止。 尽管有两次“不完全成功”的实验，欧洲和俄罗斯科学家没有泄气，他们目前正在加紧完善系统，特别是通过计算机飞行模拟来防止故障发生。他们认为，“太空羽毛球”甚至能在人类登陆火星过程中一显身手。, 百拇医药