¿Puede un dirigible descender sobre Marte o la Tierra de esta manera?

Eso debería resultar muy difícil, pero creo que depende de cuánto tiempo el dirigible tenga la forma de un dirigible. Déjame decir por qué:

En primer lugar:
el salto al que te refieres fue un evento de relaciones públicas, así que no voy a mencionar nombres. Sin embargo, el salto no fue un reingreso desde el espacio, comenzó en la estratosfera , a unos 25 km sobre el suelo, mientras que la órbita terrestre baja (LEO) está a unos 300-500 km.
Alcanzar la velocidad del sonido allá arriba (o Mach 1) es más fácil, porque la velocidad del sonido cambia con la altura, junto con la temperatura atmosférica, como se ve en este gráfico de wikipedia (siga la curva azul):

Así que el supuesto registro es en realidad una trampa.

Pero ahora a su dirigible:
su dirigible llegará a velocidades mucho más altas que Mach 1. La temperatura en Marte es aproximadamente un factor de$\sim 2$menor que en la Tierra (medido en Kelvin), por lo que la velocidad del sonido allí también es un factor de 2 menor. Pero entonces un objeto que viene con la misma velocidad que en la Tierra tendrá Mach 2 en lugar de Mach 1. O 60 en lugar de 30.
Esto es importante, porque los objetos que vienen incluso desde LEO en la Tierra alcanzan números de Mach de 30 (como el ex- transbordador espacial) y luego tienen problemas para deshacerse del calor.
Y cuanto mayor sea el número de Mach y mayor sea el área de superficie de su objeto, más calor habrá producido durante el reingreso. Por lo tanto, querrá hacer que su dirigible sea muy compacto para la entrada a la atmósfera de Marte e inflarlo más tarde. Entonces necesitas propulsores para reducir la velocidad, así como tanques para que el dirigible se convierta en un dirigible. No tengo una perspectiva de ingeniería sobre esto, qué tan factible sería.
Además, tendría que ser un dirigible MUY grande, porque las fuerzas de flotabilidad dependen linealmente de la densidad atmosférica que rodea al dirigible, que es ~100 veces menor que en la Tierra.
Por lo tanto, su dirigible tendría que tener un$\sim 4.6$veces más grande en todos los ejes para alcanzar la misma estabilidad que en la Tierra.

Entonces, para resumir:
el dirigible no entrará en la atmósfera de Marte con Mach 1, si viene del espacio. Debe reducir la velocidad de antemano, pero para que sobreviva a esto, el dirigible debe estar empacado. Y luego querrás pensar si un dirigible en Marte tiene algún sentido.

La NASA está trabajando en un escudo térmico inflable . No es exactamente un dirigible, sino un escudo térmico que se hincha a un tamaño mucho más grande que la sonda a la que está conectado. El área extra ayuda a desacelerar la nave espacial. Por lo tanto, se pueden hacer estructuras inflables para resistir el calor del reingreso.

Debido a que la densidad atmosférica de Marte es solo el 0,6% de la de la Tierra, la elevación de un dirigible será solo el 0,6% de su elevación en la Tierra.
El Hindenburg podría transportar 90 pasajeros en la Tierra. Pesaba unas 200 t. Sería capaz de transportar alrededor de 1 pasajero en Marte. Un dirigible sería más liviano (el Hindenburg era un dirigible rígido), pero como puede ver, necesitaría una estructura ridículamente grande para garantizar un aterrizaje suave. Para comparar con los métodos de aterrizaje actuales: un pasajero está dentro de la capacidad de carga de la grúa aérea de Curiosity.

Sí, al menos en teoría, pero en la práctica hay muy poca atmósfera en Marte, por lo que su dirigible tendrá que ser enorme o la carga útil muy pequeña.

Con respecto a su edición reciente: No, no puede simplemente rebotar en la atmósfera para reducir la velocidad con un dirigible.

A diferencia del agua, no existe un límite claro entre el espacio y la atmósfera, lo que te deja con dos opciones:

Fase 1:

Puede desacelerar a gran altura donde solo hay un leve rastro de atmósfera.

=> Esto eventualmente disminuirá algo (es decir, no lo suficiente) de su velocidad, hasta que ingrese a la fase 2.

Esto ha sido utilizado varias veces por satélites y fue utilizado por primera vez por la misión Hiten.

Fase 2:

Para generar suficiente sustentación para ascender y saltarse la atmósfera como usted describe, también necesita tener una atmósfera sustancial. En el momento en que llega al punto en el que puede hacer esto, así es como se ve:

Una bola de fuego gigante. Un dirigible no puede sobrevivir a esto, ya que no puede permitirse el lujo de llevar un peso significativo (escudo) que le permita volver a entrar de forma segura.

No hay término medio : no puede mantener la altitud y reducir la velocidad gradualmente hasta alcanzar una velocidad de supervivencia.

Como nota al margen: la altitud orbital es una función de la velocidad. Si disminuyes la velocidad, disminuyes la altitud. Por eso no puedes hacer eso.

¿Nadie usó XKCD? el Cessna interplanetario debería dar una buena indicación:

https://qué-si.xkcd.com/30/

El problema es cómo flotan los dirigibles y especialmente los dirigibles. En promedio, son menos densos que el aire que los rodea y luego flotan hacia una región donde el aire es en promedio igual de denso que el dirigible.

Desafortunadamente, Marte tiene alrededor del 1% de la atmósfera terrestre en densidad. ¡Incluso si el dirigible se inflara suavemente en la superficie, aún podría ser más denso que el aire a su alrededor y no flotar! Ahora imagine tratar de frenar una caída a la velocidad del sonido en una atmósfera apenas lo suficientemente densa como para hacer flotar su dirigible...

Le daría al Cessna una mejor oportunidad de supervivencia.