什么是太阳帆？(solar sails?)

太阳帆是一种太空推进装置，利用太阳光子的压力提供推力。光子从附在有效载荷上的镜子反射，传递动量，使帆及其伴随的有效载荷加速。因为光子压力与化学火箭产生的推力相比非常小，所以可行的太阳帆必须非常大和轻。NASA正在研究的一种设计大约有半公里（31英里）宽。提议的建筑材料包括聚酯薄膜和聚酰亚胺薄膜、铝和一种新型碳纤维。。...

产生最高推力质量比的设计是由麻省理工学院学生埃里克·德雷克斯勒在他的硕士论文中开发的。（德雷克斯勒最初被称为纳米技术之父。）德雷克斯勒的设计采用了30-100纳米厚的铝膜，每平方米的推力值比大多数采用塑料的设计要高10倍。实现德雷克斯勒设计的关键是太空制造设施。太阳帆的薄膜太精致，无法折叠、发射和部署。。

目前还没有制造出将太阳帆作为主要推进方式的航天器，尽管光子压力已被用于对空间探测器的航向进行微小改变。然而，2004年，日本航空航天局ISAS在近地轨道成功部署了两个太阳帆原型。2005年，行星学会、宇宙工作室和俄罗斯科学院联合开展了一个私人项目，发射了世界上第一艘太阳帆宇宙飞船宇宙一号。由于太阳帆推进的非常规性质，大型政府机构一直不愿投资，将该领域的开发留给私营实体。。

太阳帆非常适合在太阳系中使用，因为太阳光线最强烈。对于太阳系以外的任务，需要使用行星大小的镜子将光能精确聚焦到太阳帆上。虽然这是一项巨大的工程任务，但有一天可能会被证明是将航天器加速到光速的一大部分的最简单方法。设计精良的太阳帆可以通过以适当的角度倾斜太阳帆，朝远离太阳的方向航行。为了提高太阳帆的速度，人们提出了一种涂漆的太阳帆，这是一种假想的帆，将涂上化学物质，在航天器的整个航程中蒸发，从而提供额外的推力。。

发表于 2022-02-08 18:41
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分类：科学

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