充气式隔热罩可以为厚厚的大气层提供重型有效载荷

向火星发送有效载荷的一个更大挑战是与地球大气相抗衡。虽然与地球相比非常薄(大约占地球气压的1%)，但由此产生的空气摩擦仍然是寻求降落在那里的航天器的问题。展望未来，美国宇航局希望在火星以及其他行星上放置更重的有效载荷 - 其中一些行星可能具有与地球一样密集的大气层。

对此的可能解决方案是使用可充气的气囊壳隔热罩，其优于刚性隔热罩。为了开发这项技术，美国宇航局和联合发射联盟(ULA)合作开发了一种充气式隔热罩，称为充气式减速器(LOFTID)的低地球轨道飞行试验。到2022年，他们希望将这种先进的原型发送到低地球轨道(LEO)进行测试。

当航天器进入大气层时，空气动力会对其施加阻力。这减缓了航天器的速度，将其动能转化为热能。当然，这种热量会变得非常强烈，对航天器及其可能携带的任何机组人员构成威胁。因此，有效载荷和载人飞行任务配备了隔热罩，以便在大气进入时保护它们。

自1958年成立以来，NASA在轨道进入，下降和着陆(EDL)作业期间严重依赖复古火箭推进和刚性隔热罩来减速航天器。不幸的是，这些系统存在一些缺点，其中最重要的是质量和对推进剂的需求。同时，可扩展性是一个问题，因为较大的有效载荷需要更大的空气壳，这意味着更大的质量。

这是充气式隔热罩特别有用的地方。使用这项技术，美国宇航局和其他太空机构将能够使用更大的空气壳，这可以产生更大的阻力，同时节省质量。通过结合利用空气动力而不是推进力的LOFTID等想法，NASA将彻底改变其向行星和轨道运送有效载荷的方式。

该概念是超音速充气气动减速器(HIAD)技术的一个例子，NASA已经研究了十多年。HIAD不仅提供了最有效的方式来减速进入具有大气的行星的航天器，而且还通过利用可以存放在运载火箭内的充气材料来克服刚性系统的包装限制。

因此，这项技术是减速进入具有大气的行星的航天器的最有效的方法，并且可以将更大的质量传递到地球上的任何高度。在进行了两次亚轨道飞行试验后，LOFTID轨道飞行试验(2022年)是证明过程中的下一个合乎逻辑的步骤，因为它将允许该技术在许多任务应用中得到验证。

一旦测试完成并且技术可以集成，LOFTID和其他HIAD概念可以使太阳系中的其他行星和物体以及高海拔地区的任务成为可能。它还可以用于从国际空间站(ISS)返回地球的有效载荷和机组人员，以及用于恢复可重复使用的部件，例如ULA提议的Vulcan火箭上的发动机。

美国宇航局兰利研究中心仍在进行测试，工程师正在准备用于发射的充气式隔热罩。这包括测量氮气的温度，因为它从在初次试飞期间使用的罐中排出。包装和部署测试也由位于加利福尼亚州圣安娜的降落伞设计和制造公司Airborne System进行。

如果2022年的轨道测试一切顺利，我们可以预期，HIAD型气溶胶舱将成为火星，金星，土卫六以及太阳系中其他具有更浓密气氛的物体的常规任务。