2010年5月21日 星期五

世界第一太空帆船“伊卡洛斯”號

http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/news.xinhuanet.com/world/2010-05/21/c_12127030.htm

  新華網東京5月21日電(記者藍建中)21日晨與日本金星探測器“曉”號一同升空的,還有一個被稱為小型太陽能電力帆實證機的衛星,它也要飛往金星。在飛往金星的半年航程中,它可以不使用燃料,因為它僅靠沐浴陽光便可獲得無盡的動力。

  這就是日本的“伊卡洛斯”號,它是世界上第一只太空帆船。升空後,其內部的太陽能電池薄膜將像帆船的帆一樣展開,使太空帆船以太陽粒子撞擊帆面後產生的作用力為動力,嘗試在太空飛行。

  “伊卡洛斯”號的帆約為14米見方,由聚酰亞胺樹脂制作,這種材料在手機基板中也得到應用。

  科研人員介紹說,光的粒子照射到帆上以後,會被反射回來,“伊卡洛斯”號利用的就是反作用的壓力。據估計,接收太陽光能後,帆將受到約0.2克的壓力。雖然這僅相當于1日元硬幣五分之一的重量,但是在沒有重力和空氣阻力的宇宙空間,這種力度將在沒有任何損耗的情況下被積累起來,形成的動力可供加速和軌道控制。根據計算,在半年時間內,“伊卡洛斯”號能夠加速到每秒100米。

  “伊卡洛斯”號的帆厚約7.5微米,相當于頭發絲直徑的十分之一左右。在火箭發射的時候,帆將會折疊起來,收藏在直徑約1.6米的圓筒形機體外側。

  進入太空後這麼薄的帆能否順利展開是成功的關鍵。由于帆非常輕且沒有支柱,因此將通過旋轉機體,釋放出安裝在四角的墜子,利用離心力,使帆展開成正方形。研究人員曾利用折紙探索了折疊的方法,還利用氣球懸挂樣品,研究了在空氣阻力很小的約37公裏的高空展開帆的方法。

  如果能夠順利地于約半年後抵達金星,“伊卡洛斯”號將完成驗證實驗,隨後它將飛過金星,繼續飛向太陽附近。

  雖然太空帆船構想100年前早已有之,但是由于難以開發出帆的材料和在太空中展開帆的技術,有關構想一直未能成為現實。美國2001年和2005年曾發射過試驗機,但都由于發射失敗或技術難題而未取得成功。

  “伊卡洛斯”號的名稱來自希臘神話,神話中的“伊卡洛斯”由于過于靠近太陽,導致身上粘結羽毛的蠟融化而墜落。但是項目研究小組負責人森治表示:“如果‘伊卡洛斯’號飛得過于靠近太陽而墜落,就是最理想的結果。”

  研究人員將來還準備實施太陽帆船前往木星的航行。計劃在約35米見方的太陽帆上安裝利用電力運轉的離子發動機,同時利用帆上的太陽能電池發電提供部分電力。


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