日本東麗高模量碳纖維及復合材料為火星任務提供結構材料
7月30日NASA發射火星探測器
7月30日，美國宇航局NASA從佛羅里達州卡納維拉爾角成功發射了漫遊者「毅力（Perseverance）」號火星車，東麗先進復合材料公司通過為2020年火星飛行任務的關鍵組件提供復合材料，來幫助NASA再次發現紅色星球上的生命跡象。
這些復合材料可確保通過火星大氣層和隨後的運載工具安全地運送探測車。來自Toray的復合材料用於火星入口防熱罩、火星「毅力」漫遊者的降落平台以及有史以來第一架火星Ingenuity直升機的旋翼槳葉和底盤結構的結構支撐。之所以選擇東麗復合材料，是因為它們之前在NASA的火星飛行器任務（如「好奇號」和「烈火漫遊者」）中擁有成功的應用歷史。
用於太空的復合材料必須滿足嚴格的要求，以確保任務成功。它們必須能夠承受高溫、極其輕巧、具有低吸濕性、高剛度以及低CTE和除氣特性。由於這些原因，洛克希德·馬丁公司選擇東麗公司的高模量碳纖維/氰酸酯預浸料作為結構，以支撐進入火星大氣層所需的隔熱屏。JPL在Perseverance的著陸甲板的結構部分使用了類似Toray的材料，AeroVironment將類似的Toray材料用於整個Ingenuity直升機結構和高度專業的旋翼槳葉。
日本帝人高性能芳綸纖維將為NASA火星探測器提供軟著陸
在此次火星探測任務中，日本帝人高性能對位芳綸纖維Technora再次通過太空部署而得以進行太空探索，Technora對位芳綸在火星探測器降落傘的結構中起著至關重要的作用，該降落傘由機載系統和NASA的噴氣推進實驗室開發，將在2021年2月下降到火星期間部署。
火星探測車
為了尋找火星過往存在生命的跡象並收集返回的岩石和土壤進行分析，火星毅力漫遊者號攜帶了迄今為止最重的有效載荷。鑒於這一空前的挑戰，降落傘系統已進行了一系列嚴格的測試來應對火星上的極端條件，包括-63°C的溫度、強烈的沙塵暴和大氣電力，並承受將近31,751千克（近70,000磅）的膨脹負荷。
為確保這種獨特的降落傘系統在下降至火星的極端條件下仍能正常工作，工作人員將60kg（132磅）的Technora納入了降落傘的懸掛索中，Technora也用於降落傘上升管。這項任務建立在之前的火星探測器探險隊已驗證的技術和系統的基礎上，特別是在2012年，Technora已經成功用於火星好奇號漫遊車，降落傘的懸索在著陸期間必須承受9G（約27,000公斤，59525磅）的力，同時實現了安全著陸。
降落傘系統
「毅力」漫遊者的降落傘此前已進行了廣泛的測試，以確保它能夠應付當前的挑戰性任務，包括在NASA的Ames研究中心進行風洞測試，以及使用由NASA的Wallops Flight Research發射的Black Brant IX探空火箭進行測試以創造與火星相關的條件設施。在最後的飛行測試中，降落傘承受了67,000磅的載荷，相當於超音速降落傘倖存下來的最高重量。
部署迫擊炮也進行了廣泛的測試。「毅力」號的降落傘被緊緊地塞進一個鋁罐里，當它展開時，迫擊炮底部的爆炸性推進劑將發射降落傘。藉助斜槽中Technora的強度，在極端溫度下進行的試驗都是成功的。
降落過程示意圖
來源：碳纖維及其復合材料技術