今天太空扬起太阳帆(组图)

http://www.sina.com.cn 2005年06月21日07:18 重庆晨报

高度推进器

　　“我们的祖先设计出利用风在海上航行的方法。今天我们用宇宙一号的首飞，纪念他们的勇气和天赋。我们在努力学习如何骑着星星发出的光线，穿越无限的太空海洋，到达遥远世界的彼岸。”———研制者在“宇宙一号”携带的一张CD上留言

巨大的太阳帆

　　若试验成功，将为卫星和探测器发射带来一场动力革命备受世人瞩目的“宇宙一号”太阳帆飞船将于当地时间21日发射升空，届时它将由停靠在巴伦支海的俄罗斯潜艇发射的洲际弹道导弹携带进入地球轨道，然后在太阳光压的推动下飞行。人类探索太空将从此进入太阳帆时代。

　　骑着阳光探索太空

　　从太空旅行成为现实的那一天起，人类通往宇宙一直以来只有一种方式，那就是依靠火箭推进器。不过宇航员们也许用不了多久，就可以体验到一种全新的太空旅行感受。计划于当地时间6月21日升空的俄罗斯“宇宙1号”飞船，将首次使用太阳帆(太阳反射器)，通过反射太阳光而产生的作用力，将飞船送入太空。

　　“宇宙一号”将被安放在一枚洲际导弹的顶部，然后利用核潜艇将其发射升空。发射20分钟后，“宇宙一号”就会被送入距地800公里的轨道。37分钟后，太阳帆展开。每个帆长14米。8个三角帆组成风车形状。如果一切顺利，在地面上甚至用肉眼也可以看到它。

　　接下来，“宇宙一号”每天的时速将提高300公里，从而驶入更高的轨道。100天后，它的时速将达到惊人的1.6万公里。唯一令人遗憾的是，制作太阳帆的材料只有5微米厚，其质量退化得很快，所以一个月后它也有可能坠入大气层，化成一团火球。

　　最高可达光速2％

　　在距离相对较小的太空旅行中，太阳帆不可能取代使用化学燃料的火箭，因为它开始时的加速度非常小。如果是进行远距离太空探索，太阳帆的优势就显现出来，因为太阳帆在不停地加速，速度越来越快。如果设计合理，太阳帆飞抵冥王星只需要2年时间。而传统的宇宙飞船则需要9年。

　　美国宇航局先进概念研究所专门研究光帆的朱布伦博士表示，如果设计合理，从理论上说，太阳帆的最高速度可以达到光速的2%%（每秒6000公里），星际航行将成为可能。届时，给这种宇宙飞船提供动力的将不是太阳，而是安装在卫星上的功率巨大的激光器。太阳帆的另一个优势是，它不需要燃料，也没有发动机，所以可以携带更多的科学仪器和货物。

　　首次尝试控制飞行

　　这是科学家首次尝试控制太阳帆飞行。

　　这次太阳帆计划的目标就是测试太阳光压是否能够让装有大型帆布的太空船航向远方。若试验成功，可望为卫星和探测器发射带来一场动力革命。符合环保意识的太阳帆构想，是让宇宙飞船发射后立即张开大型帆布，让太阳光压推着帆布跑。

　　按计划，“宇宙一号”定于6月21日发射，如果天气不好，发射时间将会推迟。俄罗斯、美国和捷克的地面站将全程跟踪“宇宙一号”的飞行路线。科学家希望“宇宙一号”飞船能按照星际飞行的模式进行。尽管太阳光压力非常微弱，但这应该足以令这种飞船的速度随着时间逐渐加快，进行长距离飞行。

　　太阳帆技术刚刚起步

　　这只是利用太阳帆探索太空的起步阶段，行星学会的执行主任刘易斯·弗里曼表示：“将太阳帆送入轨道并成功展开，将具有里程碑般的意义。除此之外，如果太阳帆转向太阳，并向更高的轨道前进，哪怕我们测量到它的速度有一点点增加，都会是令人振奋的结果。”美国宇航局喷气推进实验室负责太空物理小组的内尔·莫菲表示：“宇宙一号确实是大胆的第一步。”

　　在今后的几年中，太阳帆可能会首次造访太阳表面，或是携带仪器探测遥远的冥王星———距离地球约60亿公里。迄今为止，还没有任何探测器到达过冥王星。未来，人类将有可能借助太阳帆，不费任何燃料便抵达那些遥远的天体。美国格拉斯哥大学飞行工程学教授科林·迈金尼斯表示，如果这次试验取得成功，这将是太阳帆研究的一次巨大飞跃。巨大的太阳帆。像帆船一样“抢风航行”

　　光是由细小的被称为光子的能量团组成，太阳帆的工作原理，就是将照射过来的太阳光反射回去，由于力的作用是相互的，太阳帆将光子“推”回去的同时，光子也会对太阳帆产生反作用力。就是靠这种反作用力，飞船便被“推”出银河系。专家说，阳光是一种取之不尽的能源，从这一点上来说，远距离的太空旅行中使用太阳帆比使用传统的火箭推进器要更胜一筹。

　　按照“宇宙一号”飞船的运行原理，一旦飞船进入预定轨道，飞船将向桅杆充气，折叠的帆板会像花瓣一样展开，8扇形状如风车桨片一样的长1.5米的帆板会从不同方向反射太阳光，这样，飞船就如同风中的帆船一样“抢风航行”。

　　俄太阳帆计划的负责人维克托·库德里亚绍夫介绍称：“太阳帆由一种厚度仅有5微米(大约为一页稿纸的1#20)的光亮薄膜制成。它完全有能力让太空探测器获得超高飞行速度。这种太阳帆推进系统不但可用于行星际飞行，而且还可用于进行距离更长的恒星际飞行。库德里亚绍夫解释说：“阳光不仅会带来热量，还可以带来机械能。太阳喷发出的带电粒子会对太阳帆造成足够的推力。不过驾驶它的宇航员们可要比驾驶帆船的海员们轻松得多———太阳风是永远也不会停止的。”本版文图均由杨孝文提供