如果你明天在夏威夷上空看到一个飞碟，不要惊慌——那只是美国宇航局。美国东部时间6月2日中午12:30，美国宇航局的低密度超音速减速器（LDSD）将在夏威夷考艾岛的美国海军太平洋导弹靶场进行测试。这项试验使这项技术离最终目的地火星更近了一点。

人类使用机器人探测器探索这颗红色星球已经40年了。1976年，这对维京登陆舰成功登陆火星表面——首次登陆火星。2012年，美国宇航局的“好奇”号火星车在“七分钟恐怖”中幸存下来，即进入、下降和着陆，在海盗时代的降落伞的帮助下成功降落在火星表面。这个系统虽然可靠，但也有局限性：它不能支持超过一吨的有效载荷。

发射宇航员的技术目前正在开发中，但是当我们到达火星时会发生什么呢？美国宇航局正在计划越来越雄心勃勃的火星机器人任务，为20世纪30年代的人类任务做好准备。在准备过程中，该机构正在建造下一个大型火箭——太空发射系统（SLS），它能够将猎户座飞船推进到比以往任何时候都更远的太空。发射人员的技术目前正在开发中，但是当我们到达时会发生什么呢？

工程挑战是重大的。登陆火星和登陆地球，甚至月球都不一样。我们的大气层非常稠密；月球根本没有大气层。火星大气介于两者之间。稀薄的大气层意味着任何航天器着陆所需的不仅仅是降落伞。而火星的大气层刚好足以排除单独通过火箭发动机着陆的可能性，就像在月球上那样。

为了支持最终的人类任务，美国宇航局需要能够在火星表面着陆20至30公吨的技术。LDSD是朝着这个方向迈出的一步：它支持2到3吨的有效载荷，使目前的能力翻了一番。

美国航天局正在押注大气阻力，也就是空气阻力，作为解决方案。使用阻力减速可以节省发动机和燃油。美国航天局未来的火星任务需要重型行星着陆器，能够运载更大的有效载荷并机动到更高的高度。目前的技术加上火星稀薄的大气层，使得山顶和高海拔的南部平原无法到达，限制了我们可以探索火星的哪些区域。

LDSD有三种不同的设备来解决这些问题。两个巨大的，甜甜圈形状的安全气囊由凯夫拉尔制成-被称为超音速充气空气动力减速器（SIADs）-将在车辆周围充气。通过增加像猎户座这样的飞行器的表面积，空气阻力也会增加，从而使航天器减速。为了设计这项任务所需的技术，美国宇航局把注意力转向了夏威夷河豚。当受到惊吓时，河豚会自我膨胀，恐吓潜在的捕食者。工程师们认为同样的技术也可以作为减速的手段。快速膨胀的SIAD将增加任何前往红色星球的航天器的表面积，并大幅降低其速度。

这些SIAD有两种不同的版本：SIAD-R，用于机器人任务，部署时直径为6米；而更大的SIAD-E，意味着人类任务，一旦膨胀，直径扩大到8米。SIAD-E的设计目的是让像猎户座这样的地面车辆在3分钟内从2600英里/小时（大约是音速的3.5倍）减速到1400英里/小时。

在火星上测试这些新技术是不现实的LDSD系统的最后一部分是直径30.5米的降落伞——是维京时代降落伞的两倍大。一旦SIAD展开并将有效载荷减速至约1400英里/小时（2马赫），降落伞就会接管。它的任务是使车辆减速到亚音速。这三种装置都将是有史以来最大的超音速飞行装置。

由于在火星上测试这些新技术并不实际，研究人员使用了下一个最好的方法：地球上层大气的薄层，即平流层。LDSD将在太平洋上空进行测试，因为那里的大气层与火星最为相似。通过模拟猎户座和其他飞行器在火星上的超音速进入和下降速度，工程师们将了解LDSD技术在火星上的表现。

在试验过程中，一个高空氦气球将把试验飞行器带到离地球表面12万英尺的高空。测试车辆将从气球上释放，下降几千英尺。四个小型火箭发动机将点火，通过受控旋转稳定试验飞行器，然后一个OrbitalTak Star 48固体火箭发动机点火，将飞行器推进到180000英尺的高度和2880英里/小时的速度。8米长的SIAD将展开，在降落伞接管之前将飞船减速至1400英里/小时左右，将飞船减速至水上着陆的安全速度。

在上一次测试中，降落伞失败了LDSD系统在超音速下的首次全尺寸测试于2014年6月在夏威夷的PMRF进行，其特点是6米长的SIAD-R以及巨大的降落伞。降落伞失灵了。明天的测试将采用改进的降落伞设计。

新的设计能抵挡住最初的超音速风吗？或者团队会回收另一个破碎的降落伞？不管结果如何，我们都可以从机载摄像头看到一些令人惊叹的景象。