美國國家航空暨太空總署(NASA)的科學家正在進行一系列的研究飛行,旨在提升超音速降落傘的性能。這項計劃的目標是透過先進的傳感器,讓這些降落傘變得更可靠和安全,從而能夠將科學儀器和有效載荷送往火星。這項研究由EPIC(Enhancing Parachutes by Instrumenting the Canopy)團隊主導,飛行測試是彌補計算模型不足的第一步,以改進超音速降落傘的設計和功能。此項工作的進行,不僅對火星探索至關重要,還可能為未來與航空航天和汽車賽車等行業的合作鋪平道路。
測試是在加州愛德華茲的NASA阿姆斯壯飛行研究中心進行的。在一次六月的飛行測試中,一架四旋翼無人機空中發射了一個膠囊,該膠囊成功部署了裝有傳感器的降落傘。根據NASA提供的資訊,這種柔性應變測量傳感器安裝在降落傘上,不會干擾到傘面材料,這與EPIC團隊的預測一致。這些傳感器提供的數據對於未來測試的規劃也是一項額外的收穫。EPIC項目經理馬特·科恩斯(Matt Kearns)表示,「回顧這些研究飛行將有助於我們確定下一步的計劃。我們正在與潛在合夥人進行洽談,以制定一個框架,以獲取他們感興趣的數據。」
在技術開發方面,膠囊和降落傘系統是由NASA位於維吉尼亞州漢普頓的朗利研究中心開發的。NASA阿姆斯壯的實習生們與朗利合作,為在NASA阿姆斯壯進行測試而構建和整合了一個類似的系統。這項工作的早期階段專注於尋找商業上可獲得的柔性應變傳感器,並開發一種粘合方法,這是STMD早期職業計劃項目的一部分。
超音速降落傘在2021年曾被NASA的「毅力號」火星探測車使用,當時它以大約12,100英里(約12,500公里)每小時的超音速進入稀薄的火星大氣。毅力號的超音速降落傘直徑達65英尺(約19.8米),厚度僅為三千分之一英寸,並在不到半秒的時間內完全展開,承受著超過30,000磅的氣動力學力量。NASA一直在開發數值方法,以模擬超音速降落傘的設計和展開過程。降落傘展開的物理學涉及多種複雜因素,包括不穩定的湍流尾流、這些尾流與太空船在超音速下產生的衝擊波(即弓形衝擊波)的相互作用、降落傘開口的超音速流動以及降落傘本體的運動和變形等。
NASA最新的項目於2025年6月4日在加州愛德華茲的阿姆斯壯飛行研究中心完成了五次測試飛行。在這次努力的一部分中,NASA團隊使用無人機測試了降落傘傘面傳感器和粘合方法,為未來的研究奠定了基礎。這些創新的技術進步將為未來的太空探索提供更可靠的支持,特別是在極端環境下的操作能力。




