來源：北京新浪網

2008年6月27日

科學家在實驗室測試太陽帆

新浪科技訊 北京時間6月28日消息，據美國宇航局網站(NASA)報道 ，太陽帆飛船很可能是人類未來星際旅行的唯一希望，它無須火箭燃 料，只要是在有陽光的地方，它都會不斷獲得動力加速飛行。今年7 月29日至8月6日間，美國宇航局將有望正式發射一個代號為 “NanoSail-D”的太陽帆飛行器。 太陽帆飛船將正式發射升空 長期以來，美國宇航局也一直在致力于太空飛行器的動力研究，希望 能夠尋找一種太陽能利用方式來取代風動力模式，在外太空部署以太 陽作為動力來源的太陽帆。然而，到目前為止，除了小說家們的虛構 情節外，人類還沒有真正地實現這一想法。美國宇航局馬歇爾太空飛 行中心決定于今夏將這一想法付諸現實，在太空建立一個代號為 “NanoSail-D”的太陽帆。“NanoSail-D”太陽帆將由“獵鷹-1” 火箭負責送往太空，預計發射時間為7月29日到8月6日之間。雖然， 關于太陽帆的概念聽起來較為玄乎，但美國宇航局卻對即將部署的 “NanoSail-D”充滿信心。 “NanoSail-D”將是人類在太空中部署的第一個太陽帆，也是第一個 將太陽壓力作為其方向和軌道控制主要動力的太空飛行器。幾年前， 美國行星協會曾經嘗試太陽帆部署實驗，但以運載火箭發射失敗而不 了了之。據“NanoSail-D”項目負責人蒙哥馬利介紹，此次，他們將 通過衛星軌道部署器或微衛星專用發射筒裝置來部署“NanoSail-D” 。“NanoSail-D”太陽帆的制作材料主要是鋁材和太空塑料，整個飛 行器的重量不超過5公斤。太陽帆將會在太空中展開四個小型帆板。 帆板完全打開後，飛行器著光面將近10平方米，可以吸收大量的太 陽能作為飛行器的動力來源。 由于太空中沒有摩擦，太陽帆一旦開始運行，將永不停止。普通火箭 完全依賴自身所攜帶的燃料，而太陽帆則是永動飛行器，甚至可以比 火箭飛得更快，更遠。雖然，現有的火箭只要攜帶足夠的動力燃料， 就可以一次性地飛出太陽系；而太陽帆除了具備這一能力外，甚至還 具備從外太空返航的能力。當然，與普通火箭相比，太陽帆最重要的 特點就是速度快。眾所周知，“旅行者號”太空船具備飛離太陽系的 能力，但這一過程需要30多年時間。而即將升空的太陽帆將可能只需 10年時間就可以趕上“旅行者號”。但是，太陽帆啟動較慢，因此更 適用于外太空的遠程、持久旅行。 理論最高速度可達光速2% 從太空旅行成為現實的那一天起，人類通往宇宙一直以來只有一種方 式，那就是依靠火箭推進器。然而，太陽帆技術卻為人類提供了另一 種選擇，並被科學家認為是人類太空船進行星際旅行的最大希望，因 為它無須火箭燃料，只要有陽光存在的地方，它都會不斷獲得動力加 速飛行。光是由細小的被稱為光子的能量團組成的，太陽帆的工作原 理，就是將照射過來的太陽光反射回去，由于力的作用是相互的，太 陽帆將光子“推”回去的同時，光子也會對太陽帆產生反作用力。就 是靠這種反作用力，飛船便被“推”著前進。專家說，陽光是一種取 之不盡的能源，從這一點上來說，遠距離的太空旅行中使用太陽帆比 使用傳統的火箭推進器要更勝一籌。 在美國宇航局先進概念研究所專門研究太陽帆的朱布倫博士表示，如 果設計合理，從理論上說，太陽帆的最高速度可以達到光速的2% (6000公里/秒)，果真如此，星際航行將成為可能。屆時，給這種宇宙 飛船提供動力的將不是太陽，而是安裝在衛星上的功率巨大的激光器 。太陽帆的另一個優勢是，它不需要燃料，也沒有發動機，所以可以 攜帶更多的科學儀器和貨物。美科學家稱，將太陽帆送入軌道並成功 展開，將具有里程碑般的意義。除此之外，如果太陽帆轉向太陽，並 向更高的軌道前進，哪怕我們測量到它的速度有一點點增加，都會是 令人振奮的結果。這次飛行僅僅是一次技術測試，一旦表明太陽帆的 確可以在宇宙中航行，未來將會進行更加深入的試驗。 朱布倫博士說，太陽帆是人類最偉大的發明之一。他說，迄今為止， 人類均以火箭作航天器的動力，火箭需消耗燃料以及助燃的氧，無論 攜帶多少終將耗盡，因而人類能夠在宇宙中遨游的範圍極為有限。然 而如果能夠成功地利用諸如太陽這樣的恆星發出的光作動力，那麼將 有可能最終解決宇宙航行的能源問題。銀河系中有約4000億顆發光的 恆星，現在已經發現的宇宙中類似銀河系的星系約1500億個，這些數 量極其巨大的恆星產生的光，有可能把太陽帆飛船送往人類想去的任 何地方。(劉妍）