砸千万押注碳纤维！火星登陆器 “保命壳” 全面采用碳纤维复合材料

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碳纤维及其复合材料技术

7月7日，美国萤火虫航天公司（Firefly Aerospace）宣布获得 NASA 喷气推进实验室（JPL）价值 1300 万美元的分包合同，为计划 2028 年底发射的 SkyFall 火星任务制造、测试并交付全套气动外壳。这套包含背壳与防热盾的核心防护结构将全面采用碳纤维复合材料打造，标志着碳纤维复材正式从深空探测的“辅助构件”升级为火星登陆的核心防护装备再次刷新了复材技术在航天领域的应用边界

萤火虫航天首席技术官谢伊・费林表示，SkyFall 是公司全新 Gloworks 创新实验室成立以来拿下的首个项目，兑现了企业“在不干扰现有生产线的前提下研发颠覆性航天技术”的承诺。凭借在航天器与运载火箭大型复材结构领域积累的技术经验，团队有能力支撑 SkyFall 这类核心行星探测任务；未来还将通过 Gloworks 实验室持续迭代核心技术，不断拓展太阳系探索的可能性边界。

SkyFall 任务的全套气动外壳将由 Gloworks 实验室主导研发，在萤火虫位于德克萨斯州布里格斯的火箭牧场工厂完成制造。本次选用的碳纤维复合材料，与该公司蓝鬼月球着陆器、Elytra 轨道器及 Alpha、Eclipse 系列运载火箭的核心结构材料完全同源，是其多年复材制造经验的跨场景落地。

由于火星进入阶段将面临极端高温、高速气动冲击与剧烈温度波动，成品交付前必须通过严苛的结构鉴定与飞行验收测试，确保耐受发射、星际巡航、火星进入 - 下降 - 着陆全流程的恶劣环境；交付 JPL 后还将在实验室设施中完成额外环境试验，最终与火星直升机及部署系统完成集成。

作为 NASA“机智号”火星直升机的后续任务，SkyFall 将搭载 3 架技术传承自机智号的火星直升机，通过创新的“空中释放机动”在下降过程中直接从进入舱投放，无需传统着陆平台即可完成部署。直升机着陆后将开展高分辨率地表成像、地下雷达测绘与水冰资源勘探，为美国载人登火星任务完成前期技术验证与环境勘察。

火星直升机本身，正是碳纤维复材深空应用的最佳范本：此前立下里程碑的机智号，机身框架与旋翼叶片几乎全部由碳纤维复合材料打造—— 美国东丽先进复合材料提供的预浸料支撑起机身与专用旋翼结构，瑞典 TeXtreme 的碳纤维材料搭配轻质泡沫芯构成旋翼蒙皮，两对 1.2 米长的对转旋翼以每分钟 2400 转的高速旋转，在火星仅为地球 1% 密度的稀薄大气中产生足够升力；就连 0.384 米长的起落架也采用碳纤维复合材料管替代金属构件，在极致减重的同时提供了 13 厘米的离地间隙。可以说，碳纤维复材的高强度、超轻量化特性，是火星直升机从概念走向现实的核心基础。

事实上，碳纤维复材早已成为萤火虫深空业务的技术底座。目前该公司正在推进 NASA 商业月球有效载荷服务（CLPS）计划下的 4 次月球任务，近期还拿下 JPL 分包，将通过 Elytra 航天器为月球南极的 MoonFall 任务运送 4 架探测无人机。为支撑密集的深空任务交付，萤火虫已将德克萨斯州中部的生产设施规模翻倍，扩建航天器洁净室，搭建起月球着陆器与轨道器的批量组装生产线，可支撑每年多次地月及深空探测任务。

从月球着陆器到火星直升机，从运载火箭箭体到登陆气动防护壳，碳纤维复合材料正在凭借高强度、极致轻量化、耐高温、可定制成型的核心优势，逐步成为深空探测装备的“标配材料”。此次 1300 万美元订单的落地，不仅是碳纤维复材技术商业化应用的又一次重磅验证，更预示着未来的深空探测任务，将在复材技术的加持下持续突破载荷上限、拓展任务场景，为人类探索太阳系打开全新的想象空间。