美國宇航局讓夢幻般的後太陽帆成爲現實

美國宇航局部署後太陽帆成爲現實

在太空旅行和探索領域取得開創性成就,美國宇航局於 8 月 29 日宣佈已成功部署其太陽帆動力飛船。當光線照射到太陽帆上時,光子能夠像風吹傳統的帆一樣,推動它沿着自身移動的方向行進。被稱爲 ACS3 的先進複合太陽帆系統將在接下來的幾周內接受美國宇航局的測試,以測量其航行和機動能力。

太陽帆的首次航行

這種原型太陽帆是潛在的更大、航程更遠的飛船的一個試點項目。測試任務旨在收集儘可能多的有關太陽帆在太空中表現情況的數據,以便未來的項目能夠使用它來執行諸如空間天氣預測、小行星監測或研究太陽之類的任務。作爲測試,這艘太陽帆動力飛船主要會進行樣本練習,以便記錄其準確性和能力。

ACS3 於 4 月由火箭實驗室發射,搭載着一顆韓國地球觀測衛星一同升空,但直到 8 月 29 日其在軌道上的位置達到理想狀態時才部署。隨着新一輪太空競賽將目光聚焦於銀河系,美國國家航空航天局(NASA)與商業太空探索公司之間的這種合作正變得越來越常見。太陽帆項目將成爲 NASA 和火箭實驗室之間長期合作的一部分。

創新潛力

日本航天器“伊卡洛斯”以及行星協會的航天器“光帆 2 號”都已成功地將太陽帆作爲其推進系統的一部分,而 ACS3 旨在爲這些任務所收集的研究增添內容。這種新型太陽帆使用一組複合吊杆來展開帆,將其伸展到約 30 英尺乘 30 英尺,大小約爲半個網球場。新的展開設計比以前的模型更輕,並且可擴展,有望用於更大的航天器。

類似於普通帆船

ACS3 上的四個帆段中的每一個都由複合吊杆支撐,類似於帆船用來支撐風力驅動帆的吊杆。複合材料包含碳纖維,以使其更柔韌和堅固,在保持太陽帆輕便的同時使其保持緊繃。由於吊杆被設計爲具有柔韌性,它們可以存儲在卷軸上,不過一旦展開,仍足夠堅硬從而能牢固地伸展帆。

相較於傳統推進方法的優勢

使用太陽帆而非傳統推進方式的優勢在於,它能收集周圍現有的能量,無需用於存儲電能的電池或燃料電池。這意味着航天器有可能在無需任何燃料的情況下長途旅行,使帆更輕,而且是一種實質上用之不竭的能源。除了爲航天推進的可用選項提高效率、延長壽命外,太陽帆還有一個額外的好處,即作爲其他推進系統的低成本替代品。

這僅僅是個開始