LOFTID inflatable heatshield
NASA

地球厚厚的大氣層對於太空船來說,是一把雙刃劍。它讓太空船可以不花任何燃料,就輕易地由每秒超過 7 公里的速度,減至每秒僅數百公尺,但相對對,這個過程當中會產生巨量的熱能,因此如何保護太空船內的乘員,便成了一個困難的課題。

目前主流的方式還是使用某種隔熱罩或隔熱盾,這可以在 Crew DragonStarlinerOrion 等載人艙的底部看到,或是像太空梭一樣採用隔熱磚的形式。但無論是哪一種,它們都是「硬式」的,也就是說它們是固定在太空船的底部,與太空船相同大小。這基本上限制了太空船的形狀(不能有部件突出到隔熱罩之外),而且較小的面積也意味著每單位表面將承受更高的熱量。

為了解決這些問題,NASA 研究所謂的「超高音速充氣式空氣動力減速器」已經有超過 10 年的時間,並且在早前已經完成了亞軌道的測試,大約以 2.5 公里每秒的速度返航。現在 NASA 即將發射其下一階段,名為 LOFTID 的充氣式隔熱罩,它的最外層是由陶瓷和碳化矽材質的線材織成的布質,中間是隔熱材質,而最內層則是充氣囊與支撐。整體的結構呈現一圈圈同心圓的氣囊,可以讓隔熱罩自行打開到正確的形狀,並抵抗返航時的高壓衝擊。

LOFTID 目前表定將於 11 月 9 日由加州范登堡空軍基地發射,和 NOAA 的 JPSS-2 極軌氣象衛星一同升空。和火箭分離後,LOFTID 立即就會打開其充氣式隔熱罩,並開始返航。NASA 預計光靠著充氣式隔熱罩,LOFTID 便能一路減速到 980km/h 左右的時速,之後會再打開降落傘,飄落到夏威夷附近海域。在整個過程中,LOFTID 都會盡量傳輸資料,而無法傳輸的部份則會存在機身內的記錄器上,如果能順利回收的話就能讀取了。