隨著一項從火星表面收集岩石和土壤的大膽計劃正在進行中，NASA的工程師們開始在地球上將必要的部件搬到這裡。在旅途中保護這些珍貴樣本的屏蔽裝置將對任務的成功起到不小的作用，而在一個偏遠的設施中進行的一輪高速射彈測試使其更接近於升空。

火星樣本返回(Mars Sample Return)任務定於本十年晚些時候發射，但在某種意義上已經在進行中，火星“毅力號”探測器正在紅色星球的表面上收集樣本。這些樣本將被安全地儲存在一個容器中以便以後從另一個火星車上取回。這輛漫遊車將把樣品交給一枚火箭，火箭將進入火星軌道並將它們傳遞給地球回歸軌道器航天器，後者將在下個十年的某個時候把它們帶回地球。

被視為航天史上最雄心勃勃的任務之一，這項菊鏈的任務有許多活動部件且其中許多部件仍處於設計階段。其中包括火星入地系統，這是一個圓盤狀的飛行器，將安全地攜帶樣本穿過地球大氣層的極端環境。

NASA工程師Bruno Sarli正在領導開發防護罩以保護火星入地系統，這不僅覆蓋再入階段而且還覆蓋其前往紅色星球和乘坐地球返回軌道器返回的過程中。Sarli表示，當涉及到後向污染問題時，該計劃有非常具體的要求–指的是危險生物材料被帶回地球的風險。

“火星採樣返回計劃具有獨特的後向行星保護要求，因為它是自阿波羅計劃以來NASA的第一個任務，將被歸類為’限制性地球返回’第五類，”Sarli告訴New Atlas。

這一小類返回地球的任務包括訪問被認為有重大後向污染風險的天體，木星衛星歐羅巴和土星衛星恩克拉多斯是名單上的其他天體。這類任務要求對未消毒的樣本進行高度安全的封裝，對於像Sarli這樣的工程師來說，這意味著要保證它們在太空中不受岩石和灰塵的影響。

他解釋道：“高可靠性是設計火星入地系統的關鍵工程驅動力，以滿足NASA嚴格的安全標準並完全容納返回的樣品。該系統將使用一個微流星體防護罩，在地球返回軌道器的整個任務期間保護其不受微流星和空間碎片的影響。”

微流星體可以以每秒50英里（80公里）的速度飛行，這意味著即使是微小的塵埃斑點也會造成重大損害並有可能使密封容器破裂。為了模擬這些撞擊，Sarli和他的團隊使用計算機建模和NASA遠程超高速測試實驗室的兩級氣體槍，以在地球上可以達到的速度即每秒超過5英里（8公里）的速度向他們的屏蔽材料發射小顆粒。

“以這種速度，你可以在五分鐘內從舊金山到紐約，”測試指揮家Dennis Garcia說道。

該團隊花了三天時間來設置這個實驗，這個實驗只持續了一秒鐘並在掩體中看著彈丸以0.44馬格南子彈25倍的速度射入他們的實驗性屏蔽材料。這些射彈通過一個高度加壓的槍管，以至於它伸出了建築物，並進入一個小型真空密封室，進而在模擬太空的環境中衝擊目標。

Sarli說道：“我們學到的一個有趣的事情是，一塊巨大的金屬片並不能提供跟真正的薄金屬片堆疊在一起的相同水平的保護。我們正在做的是，我們有非常輕的材料層，這些層的功能是逐步打破粒子，直到最後一層接收所有的能量並將它們阻止在那裡。”