美将发射不用燃料的“太阳帆”飞行器
科普小知识2022-03-18 17:47:09
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新华社华盛顿6月3日电(记者周舟)美国行星协会几天前表示,其“广发2号”宇宙飞船计划于本月22日由“猎鹰重型”火箭发射升空。如果任务成功,它将成为第一个在地球轨道控制下运行的“太阳帆”航天器。
“太阳帆”飞机利用阳光的光子动量作为动力。光具有波粒二象性,太阳中的光子也像其他粒子一样具有动量。虽然这个动量很小,但是用一个轻帆收集这个动量可以驱动宇宙飞船在太空中前进。这不同于将阳光转化为电能的太阳能电池板,也类似于使用风力的帆船。“太阳帆”飞机被认为是未来太空探索的重要工具,因为它不需要燃料。
美国行星协会表示,“广帆2号”在太空部署了四个聚酯薄膜制成的三角形轻型风帆后,重约5公斤,总表面积约32平方米。它从太阳获得的能量大致等于放在手掌上的回形针感受到的重力。由于太空中缺乏阻力,它在被阳光持续加速后可以达到很高的速度。
据报道,“广发2号”将到达720公里高的轨道,那里的空气非常稀薄,来自太阳的能量可以克服空气阻力,让它以可控的方式运行。如果任务成功,它将是第一架在地球轨道上以受控方式运行的“太阳帆”飞机,也将是第一架利用阳光的光子动量来提高轨道高度的“太阳帆”飞机。
2015年,美国行星协会推出并测试了“广发1号”。当时,广发部署系统被成功验证。然而,由于轨道高度低,从太阳光获得的能量无法克服地球大气层的阻力。
2010年,JAXA在发射金星探测器的同时发射了“伊卡洛斯”。它飞向金星和太阳,成为第一架在星际空间成功运行的“太阳帆”飞机。它成功地利用阳光的力量来改变它的速度和姿态。
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