美国宇航局正在测试一种在火星上着陆的新方法

NASA 在登陆火星时一直非常小心，依赖降落伞、安全气囊，甚至喷气背包来确保其航天器安全着陆。这种方法在过去已经为他们成功了九次。但现在，一个实验着陆器正试图尝试一种更具冲击力的方法。

SHIELD——代表“简化高冲击能量着陆装置”（Simplified High Impact Energy Landing Device）——将不像现在这样减缓飞船的下降速度，而是像汽车的溃缩区一样，吸收大部分硬冲击的能量。这种方法将得益于 SHIELD 类似手风琴、可折叠的底部。

如果它能在地球上奏效……为什么不能在火星上奏效？

SHIELD 的概念源于 NASA 火星样本返回任务的规划。自 “毅力号”漫游车于 2021 年 2 月降落火星以来，它一直在忙于收集金属管中的岩石样本，并暂时将它们储存在其内部。

一旦团队决定确切的样本提取地点和时间，毅力号将把其收集的样本存放在指定的样本缓存点。然后，一个样本回收着陆器将拾取它们，而火星上升飞行器——第一艘从火星表面发射的火箭——将把它们运送到火星轨道。最后，地球返回轨道器将从火星轨道捕获样本容器并返回地球，NASA 计划将样本容器安全地坠毁在一个偏僻的地点。

准备这个过程的最后一步，让工程师们不禁思考：如果这种硬着陆方式可以在地球上奏效，它是否也能在火星上奏效？

为了测试这个想法，团队将一部智能手机、一台收音机和一个加速度计放入了他们的 SHIELD 原型机中，并将其从喷气推进实验室的一个坠落塔的顶部（高约 90 英尺，约 27 米）吊起。他们使用了一个弓形发射系统——基本上就是一个巨大的弹弓——然后以大约每小时 110 英里（每小时 177 公里）的速度将原型机及其内部物品猛烈地掷向一个钢板。这个速度大约是着陆器在火星稀薄大气减速后撞击火星表面的速度。

在模拟坠毁着陆后，SHIELD 内部的所有电子设备都基本完好无损，只有一些多余的塑料部件损坏。虽然 SHIELD 在初始撞击后确实翻滚了，但团队怀疑这是由于它撞击的金属板而不是着陆器的设计问题。

这是一个有希望的初步进展，让工程师们开始思考还有哪些可能性。“我们认为我们可以前往更崎岖的区域，在这些区域，我们不愿意冒着风险用我们目前的着陆系统去放置价值十亿美元的漫游车，”SHIELD 项目经理 Lou Giersch 在一份 JPL 新闻稿中说道。

地面就是极限

目前，NASA 已经确定并可供使用的安全火星着陆区数量有限。毕竟，他们不希望花费十亿美元制造一个漫游车并将其送往火星，结果却因为可避免的崎岖地形而着陆失败。

但是，如果不需要惊险（且昂贵）的当前使用的进入、下降和着陆过程，SHIELD 将会开辟新的火星探索区域。更不用说，“如果我们能在火星上实现硬着陆，”SHIELD 团队成员 Velibor Ćormarković 说，“那么我们知道 SHIELD 也能在拥有更密集大气的行星或卫星上发挥作用。”

但这还有很长的路要走。目前，团队的下一步是在 2023 年设计着陆器的其余部分。