太空探索需要各種有趣的解決方案來解決復雜的問題。NASA 的一個分支旨在支持試圖解決這些問題的創(chuàng)新者——先進概念研究所 (NIAC)。他們偶爾會向試圖解決其中一些挑戰(zhàn)的有價值的項目提供贈款。其中一項贈款的結(jié)果現(xiàn)在已經(jīng)出來了，它們很有趣。在 Honeybee Robotics、德克薩斯 A&M 和中佛羅里達大學的支持下，來自 Masten Space Systems 的一個團隊想出了一種方法，月球著陸器可以在降落的過程中放置??自己的著陸墊。

月球塵埃對表面上的任何動力著陸器構(gòu)成了重大問題。需要輕輕降落在月球表面的逆行火箭也會將灰塵和巖石拋向空中，可能會損壞著陸器本身或任何周圍的人類基礎(chǔ)設(shè)施。一個著陸墊將減輕這種灰塵的影響，并為著陸本身更穩(wěn)定的地方。

但是，以傳統(tǒng)方式建造這樣的著陸平臺的成本會高得令人望而卻步。根據(jù)目前的估計，使用傳統(tǒng)材料建造月球著陸平臺的成本約為 1.2 億美元。任何此類任務也存在先有雞還是先有蛋的問題。如果沒有著陸墊，如何獲得用于建造著陸墊的材料?

Masten 開發(fā)的技術(shù)巧妙地解決了這兩個問題。在下降時放置著陸墊將允許航天員在航天器降落之前將著陸墊放置到位。它的安裝成本也會低得多，因為所需要的只是一種相對簡單的添加劑，添加到已經(jīng)噴入地表的火箭尾氣中。

圖形顯示了使用或不使用沉積系統(tǒng)時著陸之間的差異。信用：馬斯騰空間系統(tǒng)

Masten 的總體思路很容易理解。將固體顆粒添加到火箭尾氣中將使該材料部分液化并沉積在尾氣的爆炸區(qū)域，可能會使其硬化到灰塵不再是一個因素的程度，因為它被封裝在堅硬的外殼中。Masten 相信它可以找到合適的材料添加到火箭尾氣中來做到這一點。

成敗取決于添加劑顆粒的物理特性。任何具有過多耐熱性的添加劑都不會在火箭尾氣中適當熔化，基本上是用微小的轟擊表面。另一方面，任何耐熱性太差的添加劑都可能被火箭尾氣完全熔化并蒸發(fā)成無用的云。

為了找到完美的平衡，Masten 開發(fā)了一個兩層系統(tǒng)，使用相對較大(0.5 毫米)的氧化鋁顆粒來創(chuàng)建 1 毫米的熔化月球表面與氧化鋁結(jié)合的基層。然后，當著陸器靠近基層時，添加劑將轉(zhuǎn)換為 0.024mm 的氧化鋁顆粒，它會以 650 m/s 的速度沉積在基層上，并形成一個直徑為 6m 的著陸墊，可在 2.5 秒內(nèi)冷卻。

這聽起來是一個非常令人印象深刻的想法，但現(xiàn)在還為時過早。像許多聯(lián)邦撥款一樣，NIAC 撥款專注于開發(fā)這種可存放著陸場的想法，采用分階段的方法。剛剛完成的第一階段的大部分工作都集中在證明這個想法是可行的，馬斯滕認為這是可行的。

可行性與功能性不同，但這正是 NIAC 資助應該支持的——可能會從根本上改變太空探索某些方面的瘋狂想法。如果 Masten 是正確的，并且這種方法是可行的并且可以按比例放大，那么可能會看到著陸墊在整個月球表面出現(xiàn)。最終也遍布整個火星。