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美国宇航局或将发射太阳帆飞行器NanoSail-D |
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| http://cn.newmaker.com
6/28/2008 3:16:00 PM
佳工机电网
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 据美国宇航局网站(NASA)报道，太阳帆飞船很可能是人类未来星际旅行的唯一希望，它无须火箭燃料，只要是在有阳光的地方，它都会不断获得动力加速飞行。今年7月29日至8月6日间，美国宇航局将有望正式发射一个代号为“NanoSail-D”的太阳帆飞行器。
太阳帆飞船将正式发射升空
长期以来，美国宇航局也一直在致力于太空飞行器的动力研究，希望能够寻找一种太阳能利用方式来取代风动力模式，在外太空部署以太阳作为动力来源的太阳帆。然而，到目前为止，除了小说家们的虚构情节外，人类还没有真正地实现这一想法。美国宇航局马歇尔太空飞行中心决定于今夏将这一想法付诸现实，在太空建立一个代号为“NanoSail-D”的太阳帆。“NanoSail-D”太阳帆将由“猎鹰-1”火箭负责送往太空，预计发射时间为7月29日到8月6日之间。虽然，关于太阳帆的概念听起来较为玄乎，但美国宇航局却对即将部署的“NanoSail-D”充满信心。
“NanoSail-D”将是人类在太空中部署的第一个太阳帆，也是第一个将太阳压力作为其方向和轨道控制主要动力的太空飞行器。几年前，美国行星协会曾经尝试太阳帆部署实验，但以运载火箭发射失败而不了了之。据“NanoSail-D”项目负责人蒙哥马利介绍，此次，他们将通过卫星轨道部署器或微卫星专用发射筒装置来部署“NanoSail-D”。“NanoSail-D”太阳帆的制作材料主要是铝材和太空塑料，整个飞行器的重量不超过5公斤。太阳帆将会在太空中展开四个小型帆板。帆板完全打开后，飞行器着光面将近10平方米，可以吸收大量的太阳能作为飞行器的动力来源。
由于太空中没有摩擦，太阳帆一旦开始运行，将永不停止。普通火箭完全依赖自身所携带的燃料，而太阳帆则是永动飞行器，甚至可以比火箭飞得更快，更远。虽然，现有的火箭只要携带足够的动力燃料，就可以一次性地飞出太阳系；而太阳帆除了具备这一能力外，甚至还具备从外太空返航的能力。当然，与普通火箭相比，太阳帆最重要的特点就是速度快。众所周知，“旅行者号”太空船具备飞离太阳系的能力，但这一过程需要30多年时间。而即将升空的太阳帆将可能只需10年时间就可以赶上“旅行者号”。但是，太阳帆启动较慢，因此更适用于外太空的远程、持久旅行。
理论最高速度可达光速2%
从太空旅行成为现实的那一天起，人类通往宇宙一直以来只有一种方式，那就是依靠火箭推进器。然而，太阳帆技术却为人类提供了另一种选择，并被科学家认为是人类太空船进行星际旅行的最大希望，因为它无须火箭燃料，只要有阳光存在的地方，它都会不断获得动力加速飞行。光是由细小的被称为光子的能量团组成的，太阳帆的工作原理，就是将照射过来的太阳光反射回去，由于力的作用是相互的，太阳帆将光子“推”回去的同时，光子也会对太阳帆产生反作用力。就是靠这种反作用力，飞船便被“推”着前进。专家说，阳光是一种取之不尽的能源，从这一点上来说，远距离的太空旅行中使用太阳帆比使用传统的火箭推进器要更胜一筹。
在美国宇航局先进概念研究所专门研究太阳帆的朱布伦博士表示，如果设计合理，从理论上说，太阳帆的最高速度可以达到光速的2%(6000公里/秒)，果真如此，星际航行将成为可能。届时，给这种宇宙飞船提供动力的将不是太阳，而是安装在卫星上的功率巨大的激光器。太阳帆的另一个优势是，它不需要燃料，也没有发动机，所以可以携带更多的科学仪器和货物。美科学家称，将太阳帆送入轨道并成功展开，将具有里程碑般的意义。除此之外，如果太阳帆转向太阳，并向更高的轨道前进，哪怕我们测量到它的速度有一点点增加，都会是令人振奋的结果。这次飞行仅仅是一次技术测试，一旦表明太阳帆的确可以在宇宙中航行，未来将会进行更加深入的试验。
朱布伦博士说，太阳帆是人类最伟大的发明之一。他说，迄今为止，人类均以火箭作航天器的动力，火箭需消耗燃料以及助燃的氧，无论携带多少终将耗尽，因而人类能够在宇宙中遨游的范围极为有限。然而如果能够成功地利用诸如太阳这样的恒星发出的光作动力，那么将有可能最终解决宇宙航行的能源问题。银河系中有约4000亿颗发光的恒星，现在已经发现的宇宙中类似银河系的星系约1500亿个，这些数量极其巨大的恒星产生的光，有可能把太阳帆飞船送往人类想去的任何地方。
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