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太阳帆是未来宇宙航行的重要选择那么它能满足我们星际旅行吗

2020-10-28 42 10/28

阳光的光压有能多大抱歉得很,在地球附近半个足球场大的太阳帆大概才相当于你吹气产生的力量,加速度虽然很小,但是免费的推力就别要求太多,而且假以时日仍然能让太空船达到高速。太阳帆最大的好处是技术相对简单,所需要的只是一片巨大的镜子,目前常采用的材质是镀铝的反光聚酰亚胺塑料薄片,厚度比头发还要细。因为这么大的薄膜镜子没有办法装进火箭里,因此它在地面时是摺叠的,在发射进入太空之后再像雨伞般打开。最成功的例子是日本的太空船IKAROS,它借助太阳帆飞到金星附近,是世界上第一个实际应用太阳帆的太空船,至今仍然在太空中执行任务。对了,注意到了吗IKAROS是逆着太阳光飞向太阳的,这是因为IKAROS可以调整帆的方向,用太阳光产生阻力减低速度,失去动人的太空船就受太阳引力被拉近太阳,而进入金星轨道。同样的,他也可以调整太阳帆的方向而加速远离太阳。不要以为只有这种到别的星球的太空船才需要太阳帆,它也可以应用在一般人造卫星的轨道调整,这样的人造卫星就可以不需要携带燃料。未来也有许多计划中的太阳帆太空船,比如美国民间组织行星协会ThePlaeaySociey的Lighail,欧洲的Goame和CubeSail,美国NASA有NeaEahAeoidScou、LuaFlahligh等。不过这一些太空船都不能飞得太快,因为它们的帆不够大,能到太阳系内其他的行星就不错了。太阳光产生的光压这么小,实在等不及了。如果要加快太空船的脚步,为何不用人造的光源来产生更大的光压。这就像在岸上设置大型电风扇来推动帆船!用电风扇吹帆船听起来有点好笑,但原则上强力的雷射光是可以很有效率的传递能量。一般光的能量与距离平方成反比,随着飞行器离地球越来越远,但是雷射光是单方向的光线,基本上没有这个问题。使用雷射光帆的太空船能够飞多快呢只要你有足够的能量,理论上它的速度可以趋近光速。这就是为什么突破摄星认为以地球目前的科技能力,就可以把微型太空船加速到光速的五分之一。NASA最近也开始研究光子推进计划,打算使用雷射光帆技术让一百公斤级的太空船在三天内抵达火星。如果是载人太空船,就会比较重,要花大约一个月。目前这个计划的细节还不太清楚,但是让我们来想像一下:未来地球和火星的轨道上各有一个空间站,用大型的太阳能板提供能量给超强激光,这两各空间站一推一送,就变成地球和火星间的高速索道,从此星际旅行变得快速又便宜。怎么样,想不想到我们火星玩

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