周日，SpaceX首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）警告推特粉丝，他有一个“听起来很疯狂”的想法：他的公司可能会用一个“巨型派对气球”从轨道上回收猎鹰9号火箭的上一级。

一个派对气球如何能帮助SpaceX带回一个在太空中以每小时数千英里的速度飞行的火箭？好吧，马斯克以前曾制定过奇怪的SpaceX法令，后来这些法令变成了现实：毕竟，该公司确实将他的特斯拉发射到了深太空。

这个气球的概念确实有一段历史：几十年来，美国宇航局和其他研究人员一直在研究如何使用充气结构来减缓航天器离开轨道的速度。气球是一种轻巧的工具，可以快速改变航天器的形状和密度，改变飞行器坠落地球的方式。气球的作用就像一个巨大的空间制动器，可以保护航天器在坠入大气层时免受巨大热量的影响。”哈佛大学天体物理学家、太空飞行专家乔纳森·麦克道尔告诉《边缘》杂志说：“这就像联盟号太空舱回家一样。”它需要一个隔热板。”

气球也有自己的挑战。它们在从天而降时很难稳定，而且必须由超硬、耐用的材料制成才能生存。所以，这不完全是一个派对气球，而是一个能够承受难以置信的高温和狂风的气球。但这种方法可以让SpaceX完整地恢复其猎鹰9号火箭的最后一大块。

SpaceX已经掌握了如何在发射后带回大部分猎鹰9号火箭。运载火箭的第一级——或14层楼高的火箭体，包含大部分发动机和燃料——可以在起飞后返回地面着陆平台或浮动无人机飞船。一旦它开始回落到地球上，舞台会重新点燃引擎几次，以控制其下降。这使得火箭的速度足够慢，以便它能够垂直降落在平坦的地面上。

但猎鹰9号的第二级——运载有效载荷进入轨道的火箭顶部——更难恢复。火箭的这一部分比飞行器的底部速度快得多。猎鹰9号的第一级在脱离并返回地球之前可以达到每小时5000英里。但第二级在整个飞行过程中都停留在太空中；例如，要在低地球轨道上发射卫星，第二级必须达到每小时17000英里。

所以，每当第二个阶段回到我们的星球上，它就会快速而炎热地到来。你下降得越快，你感受到的热量就越多。马里兰大学的宇航工程师Dave Akin说，上一级的温度可能比第一级高27倍。如果你看一看猎鹰9号着陆第一级的发动机，它们确实会被烧焦。）第二级经历的极端温度会导致火箭的部分熔化，最终整个火箭会解体。

马斯克正在寻找一种不让火箭太热的方法来减缓火箭的速度。或者至少这是他在马里兰大学的一位大二航空航天专业的Quinn Kupec所说的，他正在从事高空气球和热屏蔽技术的工作。库佩克看到气球在推特，明白马斯克需要什么。”我想，‘充气结构？“这听起来像是一个可展开的隔热罩，”库佩克在谈到他正在测试的技术时告诉《边缘》杂志。他在推特上回复了马斯克。马斯克回答说：“是的，没错！很高兴听到你的想法。我们将尝试几种方法。”

库佩克说，SpaceX有可能在上一级的底部部署一个充气气球，在火箭和大气之间提供一个巨大的屏障。这将使底部的舞台更大，这将有助于将所有的高温传播到更大的区域。这样热量就不会那么集中。

但气球能做的一件大事是改变第二阶段受空气阻力的影响。形状大但尺寸轻的物体很难克服空气阻力，因此下落要慢得多。当你从同一高度扔下一张纸和一个保龄球时，你可以看到这一点。纸张以悠闲的速度落下，因为它的密度较低，更容易被卷入空气中。

气球部署在上层的底部，可以把火箭变成一张纸，而不是一个保龄球。这意味着，当它撞击高层大气时，这个阶段将开始以更快的速度减速，因此航天器周围的温度会更低。”如果我能进入更多的区域——如果我变得更大、更平坦——我会更快、更高地减速，”阿金，也是库佩克的老师，告诉《边缘报》当我进入更稠密的大气层时，热量就会减少。”

现在，气球并不是完全必要的。火箭需要的是一种轻量材料，这种材料可以快速部署以改变航天器的形状。气球是很好的，因为你只需要一个薄的材料和空气，以填补他们快。但一把轻巧的倒置雨伞也能提供类似的效果，这是库佩克和他的团队已经测试过的。

而且不仅仅是马里兰大学也在调查这个问题。美国宇航局还通过诸如高超音速充气空气动力学减速器（HIAD）和充气再入飞行器实验（IRVE）等项目测试了充气隔热罩。2000年，俄罗斯试图用一个充气隔热罩将火箭的上一级从轨道返回。没有人知道它是否有效；车辆一直没有找到。

但是，当从高空坠落时，充气隔热罩会变得笨重。在低速、亚音速下，车辆可能变得不稳定。”它想要翻身，”库佩克说。但这不是工程师们想要的。解决这一问题的一种方法是部署一个完全吞没车辆的气球，将其变成一个大沙滩球。

对于SpaceX来说，在降落的过程中抓住膨胀的火箭可能也很困难。车辆可以使用其发动机着陆，就像第一阶段一样。但是第二级发动机的设计目的是在太空中工作，而不是在大气中，因此它可能无法有效地工作。马斯克确实表示，SpaceX可能会试图用一个“弹跳屋”来捕捉上层舞台。然而，该公司一直在努力捕捉物体：SpaceX一直在试图用一艘装有巨型网的船捕捉猎鹰9号的部分鼻锥。这些努力还没有成功，抓住一个大的充气球可能比这更困难。”问题是它在下降过程中的可控性如何，”麦克道尔说。

看看SpaceX提出了什么（以及Musk对Bounchy house的确切含义）会很有趣。由于马斯克表示，该公司将尝试不同的选择，我们可能会在猎鹰9号上看到多种类型的气球状结构。这取决于以最低成本在火箭上安装什么。”我确信他正在寻找一个简单、轻便的系统任何你一路携带到轨道的东西都是有效载荷，你不会因为携带而获得报酬。”