利用行星大气层将卫星固定在轨道上，这一过程被称为“气动捕获”，几十年来一直是飞行工程师的梦想。
唯一的难题是：实现起来极其困难。它需要控制系统、热管理和轨道力学完美协调，使航天器不仅能在飞掠其他行星（或某些情况下是卫星）时减速，还能在无需大量额外推进剂的情况下开始绕其运行。
目前，这仍然是一个梦想，但美国宇航局最近与加州一家名为Inversion的初创公司签订的合同，标志着实现这一梦想又向前迈进了一步。
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内容
Inversion公司由SpaceX和ABL Space的前工程师创立，旨在设计轨道再入飞行器—特别是那些能够将疫苗、生物样本或关键军事装备等关键物资运送到偏远地区的飞行器，这些物资将受益于轨道飞行带来的更短运输时间。
目前，该公司正在研发一种名为“弧光”（Arc）的航天器，其设计目的正是为了执行关键任务的再入飞行器。
弧光航天器可与现代发射系统对接，并释放到近地轨道，从而实现地球表面几乎任意两点之间的短途飞行。
Arc 是一款高机动性再入航天器，目前正在研发用于从太空快速运送货物、进行高超音速测试以及执行需要精确、可控地穿越大气层的国家安全任务。NASA 的这项研究将探索如何将这种能力应用于未来的行星际任务。
大气捕获是一个简单而强大的想法：利用行星的大气层来减速，而不是使用燃料。
抵达其他行星的航天器以极高的速度飞行，传统上需要携带大量推进剂来减速并进入轨道。
而气动捕获技术则利用航天器在一次可控的大气层穿越过程中产生的空气动力来降低速度并实现轨道捕获。更少的燃料意味着质量的减轻，这可以提高运载火箭选择的灵活性，增加科学载荷，并显著缩短飞行时间。
“弧”号本身有三个不同的控制阶段。它使用传统的化学推进剂进行轨道机动。一旦接近预定轨道，它就会切换到冷气推进系统，利用较小的推进器将航天器调整到最佳位置。
但真正的奇迹发生在它开始重返大气层之时。此时，专为承受高速重返大气层时的热应力和机械应力而设计的控制襟翼会接管控制，引导航天器精确地到达预定位置。
显然，气动捕获技术的主要应用场景并非地球—在地球上，我们可以发射到几乎任何我们想要的轨道，而无需面对减速的难题。
它在月球上也并非特别有用，因为月球上几乎没有大气层来减缓飞行器的速度。但无论是前往更远的外太空，还是更近的内太空，例如火星、金星，或者我们期待已久的土卫六，这项技术才能真正发挥其优势。
尽管经过数十年的研究，气动捕获技术从未在飞行中得到验证。美国宇航局正致力于在地球上进行演示，以完善这项技术并提供所需的飞行数据，使其能够应用于未来潜在的行星际任务—从火星通信卫星到天王星和海王星的探测。
根据合同，Inversion 将研究 Arc 如何通过任务设计、空气动力学、轨迹分析和车辆定义来支持演示。
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