Sbarcare grandi carichi utili su Marte - abbastanza grandi da portare gli umani sulla superficie del Pianeta Rosso - è ancora al di là delle nostre capacità. "C'è troppa atmosfera su Marte per far atterrare veicoli pesanti come facciamo noi sulla luna, usando completamente la tecnologia propulsiva", ha dichiarato Rob Manning, ingegnere capo della direzione di esplorazione di Marte, in un articolo che abbiamo scritto qualche anno fa sui problemi dell'atterraggio su Marte “e c'è troppo poca atmosfera per atterrare come facciamo noi sulla Terra. L'atmosfera di Marte offre una brutta zona grigia. "
La migliore speranza all'orizzonte per rendere possibili le missioni umane su Marte sono i deceleratori supersonici che sono ora in fase di sviluppo. Si spera che questa nuova tecnologia sarà in grado di rallentare i lander più grandi e pesanti dalle velocità supersoniche dell'ingresso atmosferico alle velocità subsoniche di avvicinamento al suolo. Il programma Deceleratore supersonico a bassa densità (LDSD) della NASA sta testando alcuni di questi nuovi dispositivi e recentemente ha eseguito una corsa di prova su un test a slitta per replicare le forze che un veicolo spaziale supersonico sperimenterebbe prima dell'atterraggio. I test sulla slitta vedranno come i deceleratori gonfiabili e paracadute funzionino per rallentare i veicoli spaziali prima dell'atterraggio e consentire alla NASA di aumentare le masse di carico utile sbarcate, nonché migliorare la precisione dell'atterraggio e aumentare l'altitudine dei siti di atterraggio sicuri.
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Sono in fase di sviluppo tre dispositivi: due diverse dimensioni di deceleratori aerodinamici gonfiabili supersonici e paracadute enormi. I deceleratori supersonici gonfiabili sono recipienti a pressione molto grandi, durevoli, simili a palloncini che si gonfiano intorno al veicolo di entrata e lo rallentano da Mach 3,5 o superiore a Mach 2. Questi deceleratori sono stati sviluppati con un diametro di 6 metri e un diametro di 9 metri .
Il grande paracadute ha un diametro di 30 metri e rallenta ulteriormente il veicolo in entrata da Mach 2 a velocità subsoniche. Tutti e tre i dispositivi saranno i più grandi del loro genere mai pilotati a velocità diverse volte superiori alla velocità del suono.
Insieme, questi nuovi dispositivi di trascinamento possono aumentare l'erogazione del carico utile sulla superficie di Marte dalla nostra attuale capacità di 1,5 tonnellate a 2-3 tonnellate, a seconda del deceleratore gonfiabile utilizzato in combinazione con il paracadute. Aumenteranno le altitudini di atterraggio disponibili di 2-3 chilometri, aumentando la superficie accessibile che possiamo esplorare. Inoltre miglioreranno la precisione dell'atterraggio da un margine di 10 chilometri a soli 3 chilometri. Tutti questi fattori aumenteranno le capacità e la robustezza degli esploratori robotici e umani su Marte.
La NASA sta ora testando questi dispositivi su slitte spaziali e successivamente condurrà test in alto nella stratosfera terrestre, simulando l'ingresso nella sottile atmosfera di Marte. I primi test di volo supersonici sono previsti per il 2013 e il 2014.
