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美將發射不用燃料的"太陽帆"飛行器

华盛顿
2019-06-04 11:07

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新華社華盛頓6月3日電(記者周舟)美國行星學會日前表示,其"光帆2號"飛行器計畫本月22日搭乘"獵鷹重型"火箭升空,如果任務成功將成為首個在地球軌道上受控運行的"太陽帆"飛行器。

"太陽帆"飛行器利用太陽光的光子動量作為動力。光具有波粒二象性,太陽光中的光子也像其他粒子一樣有動量,雖然這種動量非常微小,但用光帆收集這種動量,可以在太空中驅動飛行器前行。這不同于太陽能電池板將陽光轉變為電能,而與帆船的風帆利用風力相似。

"太陽帆"飛行器由於不需要燃料,被認為是未來太空探索的一種重要工具。

美國行星學會說,"光帆2號"重量約5千克,它在太空中展開由聚酯薄膜構成的4個三角形光帆後,總表面積約32平方米。它以此從太陽光中獲得的動力,大概相當於一個曲別針放在手掌上所感知到的重力。由於太空中缺乏阻力,它被太陽光持續加速後可達很高的速度。

據介紹,"光帆2號"將抵達720千米高的軌道,那裡的空氣已非常稀薄,來自太陽光的動力能夠克服空氣阻力,讓它以受控方式運行。如果任務成功,它將是首個在地球軌道上受控運行的"太陽帆"飛行器,也將是首個能利用太陽光光子動量提升軌道高度的"太陽帆"飛行器。

2015年,美國行星學會曾發射並測試了"光帆1號",當時成功驗證了光帆展開系統,但由於軌道高度較低,從太陽光中獲取的動力未能克服地球大氣的阻力。

2010年,日本宇宙航空研究開發機構在發射金星探測器的同時發射了"伊卡洛斯"號飛行器。它向金星和太陽的方向飛去,成為人類第一個成功在行星際空間運行的"太陽帆"飛行器,成功利用太陽光的動力改變了速度和姿態。
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