簡(jiǎn)介：探測(cè)遠(yuǎn)距離行星其距離及行星自身復(fù)雜性給任務(wù)帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)性，并且極高代價(jià)。冥王星較適宜的大氣層與重力為進(jìn)一步探測(cè)帶來(lái)了可能。廣汽作為冥王星開(kāi)拓者計(jì)劃在星球上建立相似的膨脹結(jié)構(gòu)剎車(chē)模式,使探測(cè)器能夠跳躍式探測(cè)。

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美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的一個(gè)項(xiàng)目正在試圖研究一種減慢行星探測(cè)航天器速度的新方法，以實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)獨(dú)創(chuàng)性的探測(cè)矮行星的任務(wù)。

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圖解：一旦速度下降到50米/秒，全球航空航天公司（GAC）的設(shè)計(jì)是探測(cè)器將與氣球分離，進(jìn)行傳統(tǒng)的(但經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的)火箭動(dòng)力著陸。圖片來(lái)源:阿德里安·曼（Adrian Mann）

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行星探索任務(wù)總是要平衡技術(shù)和成本。最初的探測(cè)器只是飛過(guò)或撞上了探測(cè)目標(biāo)，然后固定式軟著陸器和輪式探測(cè)車(chē)的使用開(kāi)始慢慢增加。如果你登陸的是一顆行星，你會(huì)想要盡可能多地探索它，但是谷歌月球X大獎(jiǎng)已經(jīng)證明，向月球上發(fā)射東西仍然是非常昂貴且具有挑戰(zhàn)性的，更不用說(shuō)在一個(gè)遙遠(yuǎn)的行星上。目標(biāo)越遠(yuǎn)，這個(gè)問(wèn)題就越明顯，而每個(gè)目的地都有要應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn):金星的大氣層很厚，但大氣有毒;火星的重力較低，但幾乎沒(méi)有任何有助于剎車(chē)的大氣層。冥王星可能是最大的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗嚯x太陽(yáng)系如此遙遠(yuǎn)，所以發(fā)射所需要的能量是太陽(yáng)系中最多的?！靶乱曇疤?hào)”是最快的太空探測(cè)器之一，花了9年時(shí)間才到達(dá)那里。然而，冥王星擁有大氣和重力的有利組合，全球航空航天公司(GAC)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)希望利用這一優(yōu)勢(shì)來(lái)探索冥王星。

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GAC是一家位于加州歐文代爾的航空航天工程公司。他們有在太空中使用充氣結(jié)構(gòu)的技術(shù)，他們正在利用這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)巧妙的航天器制動(dòng)系統(tǒng)。雖然冥王星表面的壓力只有地球的百萬(wàn)分之一，但它的低重力(相當(dāng)于地球的6.7%)意味著它的大氣層從行星表面延伸了很長(zhǎng)一段距離。它綿延約1600公里(1000英里)，即地球半徑的135%——地球大氣層僅僅位于其平均半徑12%左右的區(qū)域。GAC已經(jīng)設(shè)計(jì)了巨型氣球、可充氣的太空居所和衛(wèi)星的拖帆，并計(jì)劃通過(guò)一個(gè)氣球減速器將有效載荷運(yùn)送到冥王星表面，該減速器在太空中膨脹到一個(gè)足球場(chǎng)大小。盡管捕獲速度可能約為每秒14公里(8.7英里)，但氣球巨大且重量輕的橫截面應(yīng)能使航天器緩慢減速進(jìn)入大氣層，在最后的軟著陸中所需的推進(jìn)劑不超過(guò)3.5公斤。

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利用大氣層的就地資源來(lái)“免費(fèi)”著陸將會(huì)為推進(jìn)系統(tǒng)騰出寶貴的有效載荷空間。GAC公司有一個(gè)反復(fù)利用火箭推進(jìn)的計(jì)劃，這也是飛船無(wú)論如何都必須具備的條件。在完成了最初的軟著陸并對(duì)該區(qū)域進(jìn)行了勘探后，GAC的設(shè)計(jì)將使用著陸節(jié)省下來(lái)的的推進(jìn)劑啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并通過(guò)一系列跳躍在該區(qū)域內(nèi)反復(fù)降落。通過(guò)這種方式，它將能夠從多個(gè)不同高度的著陸點(diǎn)收集數(shù)據(jù)，并拍攝航拍照片。

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盡管還處于早期階段，但是GAC將該系統(tǒng)的小型版本裝入立方體衛(wèi)星中進(jìn)行測(cè)試，這樣就可以從國(guó)際空間站部署發(fā)射器。這樣，在最終發(fā)射到冥王星之前，完整的航天器可以在地球軌道上進(jìn)行評(píng)估。這種可充氣的阻力帆在幫助航天器制動(dòng)來(lái)進(jìn)入任何有大氣的星體的軌道上也很有用。在未來(lái)，GAC希望能夠在10到15年的時(shí)間內(nèi)，與噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)或Lorenger航天與研究公司（LaRC）等NASA核心部門(mén)合作完成一個(gè)完整的任務(wù)。

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作者: Lee Cavendish

FY: 常skyBridge

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