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“胖五”成功发射之际!中国航天再宣布好消息,太阳帆成功入轨

作者:武器正能量    发布时间:2020-1-8     浏览次数:62


我国长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场顺利发射升空,而且成功与实践二十号卫星分离,并将该卫星送往预定轨道。此次航天任务的成功意味着中国已经逐渐具备发射大型航天器,并进行更高难度的太空航行的能力。除此之外,在长征五号遥三运载火箭顺利升空的前夕,中科院也宣布我国达成了另一项重要的航天成就,那就是沈阳自动化研究所研制的“天帆一号”太阳帆搭载“潇湘一号07”卫星顺利升空并且成功在轨。这一成就验证了中科院过去研究的有关太阳帆的多项技术,并且也将为后续的大型太阳帆的技术研究提供大量的数据以及技术支持。

太阳帆指的是一种能够利用太阳光的光压在宇宙航行的航天器,它可以从太阳的发出的光线中获得无限能源,并且以失重的状态在宇宙中进行长时间航行。该航天器最早仅仅是著名天文学家开普勒的一个设想,后来逐渐发展成为各国争相实现的航天目标,美国、俄罗斯、日本都曾制造过太阳帆飞船,并尝试让飞船不携带任何燃料,仅仅依赖太阳光加速升空,并坚持长时间在宇宙中航行。

太阳帆飞船飞行的基本原理和打乒乓球这项运动十分相似,当太阳光的光子撞击到太阳帆的帆面上时,会像打在球拍上的乒乓球一样反弹回去,并且给帆面施加相应的反作用力,推动帆面前进。虽然单个光子的质量和推力小到几乎可以忽略不计,但是当太阳光直射在帆面上时,就会有无数个光子对帆面产生推力。据计算,一个直径约为三百米的太阳帆,其面积可达到七万平方米,在接收太阳光照射时,太阳帆可获得接近0.034吨的推力,而这一大小的推力可推动重约0.5吨的航天器升空甚至抵达火星。若将太阳帆的直径增加到两千米左右,则其获得的推力能达到1.5吨,在这种情况下太阳帆可在短时间内迅速升空并飞往太阳系之外的宇宙空间。

相比使用燃料发射升空的火箭和航天飞机来说,太阳帆不仅能通过太阳光获得无穷的能源和燃料,不需要担心飞行途中燃料不足,只要不远离太阳就永远不会停止飞行,而且它的速度还可以通过调节帆面的面积大小进行控制,最快甚至能达到每小时十六万公里,这是目前地球上所有飞行器都未曾到达到过的速度。美国宇航局过去曾经制定过一个使用普通航天器探测冥王星的太空计划,而该计划所预期的飞行时间长达数十年,但如果使用太阳帆执行这一计划,则可以将时间缩短至五年以内,而且无需考虑飞行中途的燃料补充问题。

据官方描述,我国中科院此次进行的“天帆一号”太阳帆在轨技术试验从2011年就已经开始准备,近年来沈阳自动化研究所进行了多项关于太阳帆的研究工作,并经过了多次测试,才终于掌握了这一试验的关键技术,且成功达成这项重要的航天成就。虽然过去美国、俄罗斯和日本都曾进行过相关试验,并研发了各自的太阳帆飞船,但这些飞船的实际表现并不理想。

虽然日本曾在2010年成功发射了首艘真正的太阳帆飞船“伊卡洛斯”号,但其仍旧存在许多方面的缺陷,例如经过长达几个月的推进试验,它最终只能实现每秒100米的速度增量。虽然我国目前在该领域还处在起步状态,但此次的成功预示着我国已经向未来航天科技领域迈出了极为重要的一步,今后将会以更快的速度追赶和超越那些目前还处于领先位置的国家。


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