美国NASA成功测试充气式防热罩，这款技术有着非常优秀的前景，但难度之高超过常人想象，此前我国也进行过实际测试。
美国发射卫星，还顺带测试了一款新设备——充气式再入减速系统，这次测试取得成功，设备完好地降落在海上。
乍看这设备好像没什么特别，其实与我们常见的防热大底完全不一样，有极高的利用价值，但研制难度同样也是“地狱级”。我国在这个领域也在努力攻关，并进行了初步的实验。
无论是美国的猎户座，还是中国的神舟系列，进入地球大气层都需要与空气高速剧烈摩擦，温度超过2000度。为了保护飞船，就需要一层防护材料，简单来说就是用隔热和烧蚀材料做个垫子和衣服，用于抵抗隔离摩擦的热量。
这种设计可以说是从航天一开始就使用的成熟技术，从阿波罗一种用到现在。使用之后，在飞船每秒7.8公里的高速摩擦下，飞船内部低于30度。
但是这种设计也有一些弊端，首先就是重量。整个飞船的系统结构，有约45%的重量用在了隔热防护上。其次，造价不低，一公斤烧蚀隔热材料售价8000块钱。第三是一次性，用完500多秒就废掉了。第四，对航天器外形要求严格，我们目前的航天器都是对称设计，外形也基本都是钟型，方便气动和热防护。第五，尺寸比较死板，不能太小也不能太大，只能跟着飞船外形走。
若是想进一步降低航天成本，就需要一种更轻、减速效果更好，还有更广泛适应能力的防热罩设备，最佳思路就是将其做成充气模式。
充气式，听名字就很轻，而且体积可大可小，发射时可以收纳起来，返回地球时再充气扩大，这样体积问题就彻底解决了，可以打造一个远超飞行器大小的防热罩。
空气阻力与迎风面积成正比，尺寸增大了，减速效果也更好，这种设备直径可以超过12米。此外，由于体积更大，足以包裹载荷，那返回设备外形就不用特别在乎气动设计了。
有了这种技术，甚至可以造出单人应急返回设备，作为空间站的常备逃生措施，又便宜又安全，还不占地方。一旦有危险，航天员一头钻进去，再加上一点维生设备和一个降落伞，就能快速返回地面。
除了地球上可用，在火星上用处更大。火星大气稀薄，既产生摩擦热量又不足以快速减速，想成功着陆非常麻烦，要将人类能用的着陆手段全部用上。有了充气防热罩设计，就可以大幅降低着陆难度，降低火星着陆器的重量，成功率自然更高。
相比现在的隔热设计，充气再入防热罩简直就是个天使，但这个天使的研制过程，是地狱级的。
充气就意味着强度有限，不那么结实，怎么在高速冲击下维持外形？使用轻质材料制作的设备，怎么熬过气动加热的高温？如何在满足上面条件下，将体积做的最小。如何在做小情况下，确保能够顺利展开？最重要的是，这个面积又大又软的设备，如何确保再入全程姿态稳定，不会翻滚？
材料、气动、工程设计上都有着超过想象的高难度要求。
材料上，即要柔软又要隔热还要承受高温，有些方案使用陶瓷氧化物纤维编制，有些选择在表面涂上各种隔热材料，还有的使用炭布+钛箔，层层黏合而成，其他各种各样的隔热材料，数不胜数。所有这些奇思妙想都是为了让系统在上千度高温下不会破损。但哪一种设计最佳？那就需要大量实际测试了。
即便是材料没有问题，气动还需要深入研究。充气式防热罩就像一口“锅”，如何确保这口轻质“大锅”，从高超音速到低速时都能相对稳定，甚至是可控，又需要复杂的气动研究和大量实际测试。
面对这个未来航天的关键技术领域，我国也在研究，并进行了实际测试。
2020年，借助长征五号，我国首次测试【柔性充气式货物返回舱试验舱】，但是在返回过程中出现异常。
通过我们前面的分析可以看到研制难度之大，失败也是另一种成功，能找到一些问题所在。毕竟这款设计还在起步阶段，我们还有时间。
当年落后外国数十年我们都能追赶上，如今项目已经与国外齐头并进，更是不在话下。相信不久之后，频繁使用这种设备往返太空将是家常便饭，甚至各位朋友未来完成太空旅游后，也会乘坐这款设备回家。
联系客服
