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NASA最新太阳帆将测试飞行 或成未来太空动力
2011-10-20 08:31:05   编辑:ChrisR   点击可以复制本篇文章的标题和链接
 
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北京时间10月19日消息,说到太阳帆,你的第一反应是不是和反物质发动机或者离子发动机一样,感觉就像是未来科幻世界中的技术?不过现在正有越来越多的科幻事物正逐渐成为现实。就拿太阳帆来说,一旦这项技术成熟,我们将只需很少的能量就可以让飞船进行行星际的旅行。

在这一全新的领域,NASA正全力开拓。借助之前的NanoSail-D项目,NASA持续收集者有关太阳帆在太空中表现状况的相关数据。而就在明年,美国的一个民间机构——行星学会也将对他们的太阳帆技术——LightSail-1项目进行测试飞行验证。那么NASA和其它机构将如何发展太阳帆技术并最终使这一技术成为普及的实用技术呢?

在NASA即将进行的测试飞行中,有一个技术科目是验证太阳帆在太空中的展开与部署能力,并测试其姿态操控性能。同时太阳帆飞行器还将模拟未来实际任务情形与地面进行导航信号控制调试。

为了尽快将太阳帆这一最早出现在科幻作品中的新生事物变成实用的技术,NASA正加紧进行测试,希望有朝一日它将驱动人类未来的飞船。使用太阳帆驱动的飞船就像在大海中航行的帆船,只不过后者的动力借助的是风,而太阳帆借助的是阳光。飞船将张开一张大大的网,用以收集从太阳辐射的光子,随着时间的推移,积聚的光子将产生足够推动飞船前进的动力。

此次NASA将进行测试验证的太阳帆展开面积将是之前任何一个太阳帆的7倍以上。在此次测试中掌握的各种技术将对未来的该项技术发展起到关键作用,包括使用空间天气预警系统来提供及时和精确可靠的太阳耀斑爆发信息。这一实验验证计划是由NASA和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和系统承包商加德公司(L’Garde Inc)共同进行的。

雄心壮志

NASA还专门为这一计划开列了一些其设想中的太阳帆卫星必须具备的条件,包括:

轨道碎片清理:可以在数年的运行周期内帮助捕获并清理轨道碎片

退役卫星清理:将太阳帆整合进卫星设计中,这样当卫星抵达设计寿命之后便可以打开太阳帆,实现卫星减速并最终坠入大气层销毁

轨道自持力:能够使用携带的有限推进剂保证太阳帆卫星能在太空中保持设定的轨道

深空探测项目:一旦脱离地球引力场,太阳帆飞船将能够在阳光驱动下持续加速,一直飞抵太阳系的边缘甚至飞出太阳系。

除此之外,太阳帆还有其它重要的实际用途,比如在一个名为“地磁暴”的项目中就有科学家提出将太阳风暴预警探测卫星发射到比拉格朗日点远3倍的位置上,使其更加接近太阳,这样一来人类就能比现在提前大约15~45分钟对危险的太阳爆发发出警告。

目前这一阶段我们只能将卫星部署在拉格朗日点上,因为这是地球和太阳之间的一个引力平衡点,而假如为了提升预警能力而将卫星进一步放置到更加接近太阳的距离上,其轨道位置就将无法稳定。但是如果有了太阳帆技术,我们就可以借助打开的太阳帆获得持续的动力,从而不断抵消太阳的“拉力”并实现预警卫星在这一位置上的稳定部署。

或者,还可以设想在未来借助太阳帆技术扩展目前对“地球同步卫星”的概念。目前的技术只能将卫星发射并部署在距离地面赤道上空约3.6万公里的轨道上实现与地球的同步运行,一般会被用作通讯卫星使用。但是一旦有了太阳帆技术,我们便可以不再受到纬度的限制,而是可以在南半球或北半球上空部署同样的“同步卫星”,这样一来,其应用价值将无法估量。(文/新浪科技

NASA最新太阳帆将测试飞行 或成未来太空动力
NASA即将进行的太阳帆技术验证计划示意图

NASA最新太阳帆将测试飞行 或成未来太空动力
这是2005年,一个直径超过20米的太阳帆正在世界最大之一的真空室内部接受测试

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