美将首次发射太阳帆 理论速度可达光速2%
时间:2017-12-07

  科学网 - 美国将推出第一艘太阳帆理论速度高达2%

  太阳帆在实验中成功打开

  艺术家眼中的水手和太阳帆

  中新网6月28日电据美国宇航局(NASA)报道,太阳帆航天器很可能是人类未来的唯一希望,“星际迷航”不需要火箭燃料,只要在太阳下面继续飞行获得动力加快飞行速度。今年7月29日至8月6日,NASA将有望正式推出NanoSail-D太阳帆机。

  太阳帆航天器将正式启动

  长久以来,美国宇航局一直致力于研究航天器的动态。它希望找到一种能够用太阳能替代风力的方法,并在太空中部署太阳能太阳帆。然而到目前为止,人类还没有真正意识到这个想法,除了小说家的虚构情节。美国宇航局马歇尔太空飞行中心决定在今年夏天把这个想法变成现实,在这个空间中建造一个代号为NanoSail-D的太阳帆。 NanoSail-D太阳帆将由Falcon-1火箭发射到太空,计划于7月29日至8月6日发射。虽然太阳帆的概念听起来有点棘手,但NASA对NanoSail-D被部署。

  NanoSail-D将成为第一个太空帆船部署在太空中的人,也是第一艘使用太阳压力作为其方向和轨道控制的主力的航天器。几年前,美国行星学会试验了太阳帆的部署,但未能成功发射运载火箭。据NanoSail-D项目总监蒙哥马利介绍,这次他们将通过卫星轨道部署设备或微型卫星发射器部署NanoSail-D。 NanoSail-D太阳帆生产材料主要是铝和空间塑料,整架飞机的重量不超过5公斤。太阳帆将在太空中部署四个小风帆。风帆板全开后,飞机表面光滑近10平方米,可吸收大量的太阳能作为飞机的动力源。

  由于空间上没有摩擦,太阳帆一旦开始运行就永远不会停下来。普通火箭完全依赖于他们携带的燃料,而太阳帆是永久的飞行器,比火箭飞得更快更远。虽然现有的火箭能够携带足够的动力燃料,但它可以一劳永逸地从太阳系中飞出。太阳帆除具有这种能力外,还具有从外太空返回的能力。当然,与普通火箭相比,太阳帆最重要的特点是速度快。众所周知,旅行者飞船有能力从太阳系飞走,但这个过程需要30多年的时间。即将到来的太阳帆将可能只需要10年的时间赶上旅客。然而,太阳帆启动较慢,使其更适合于长途,长途在外太空旅行。

  理论最高速度可达2%的光速

  从太空旅行成为现实的那一天起,人类就只有一条走向宇宙的道路,就是依靠火箭推进器。然而,太阳帆技术为人类提供了另一种选择,被科学家认为是人类航天器在星际空间旅行的最大希望,因为它不需要火箭燃料,只要太阳光存在就会不断获得动力。光由微小的能量集群组成,称为光子。太阳帆的工作原理是反射阳光照耀。由于力量相互作用,太阳帆将光子推回,光子会对太阳帆产生反应。正是通过这种反应,宇宙飞船才被推进。阳光是取之不尽,用之不竭的能源,专家说在这一点上,太阳帆在太空航行中的使用优于使用传统的火箭推进器。

  美国宇航局高级概念研究所专门研究太阳帆的朱布仁博士说,如果设计合理,理论上太阳帆的最高速度可达到光速(6000公里/秒)的2%如果是这样的话,航行将是可能的,届时飞船将不会被太阳驱动,而是一个强大的激光安装在卫星上。太阳帆的另一个优点是它不需要燃料和发动机,所以它可以携带更多的科学仪器和货物据美国科学家介绍,把太阳帆引入轨道并成功发射将具有里程碑意义,另外,如果太阳帆转向太阳并向上移动,即使测量轻微速度的提高将是一个激动人心的结果,这次飞行只是一次技术考验,一旦太阳帆真的能够在宇宙中航行,未来将进行更深入的测试。

  朱布仁博士说,太阳帆是人类最伟大的发明之一。他说到目前为止,人类已经使用火箭作为航天器的发电厂。火箭需要消耗燃料和氧气,帮助他们燃烧起来。无论它们最终会被耗尽多少,人类在宇宙中行进的范围是非常有限的。然而,成功使用太阳等恒星的光作为动力,最终能够解决宇宙航行的能量问题。银河系中约有四千亿发光的恒星。现在大约有一千五百亿个星系,就像宇宙中的星系一样。这些极其巨大的恒星产生的光线使人们能够随时随地发送太阳能飞船。