軍機處留級生2020-06-14 00:07:44

未來的太空旅行者會利用陽光來驅動一種被稱為太陽帆的技術穿越星空。

太陽帆是如何工作的？

太陽帆是一種航天器推進方法，它利用了光粒子。這些光粒子沒有質量，但是當它們撞擊到某個物體上時，它們可以傳遞動量並提供微小的推力。每次你走到陽光下，光子都會把你推開，但是它們難以置信的小力量對你的身體來說根本是不可察覺的。

在太空中，物理定律表明每一個動作都必須有相等和相反的反應因此，當來自太陽的光子從宇宙飛船上彈回時，飛船被輕微地推向遠離太陽的方向。對於單個光子來說，這種變化可以忽略不計，但是大量光子的聚集可以提供巨大的推力。

在宇宙飛船前放置一個大的、平的、像鏡子一樣的薄片，太陽的能量會推動它前進。為了捕捉和控制陽光，這種材料還必須結實且薄如薄紗。太陽帆可以像普通的帆一樣向多個方向航行，根據行星協會的說法。這項技術比其他推進方法有優勢，因為船舶不需要攜帶燃料到任何地方，而是依靠自由可用的星光。

由於太陽能帆板船不斷受到太陽的推動，當它們到達太陽系邊緣時會不斷加速，實現超快的速度對於化學火箭來說，這要困難得多。或者，太陽帆也可以由巨大的鐳射束。

太陽帆的例子

美國航天局測試太陽能帆船的概念在1974年水手10號設計用來飛越金星和水星的宇宙飛船。當探測器耗盡燃料時，任務控制中心將其太陽能電池板轉到剛好合適的角度，以捕捉太陽光線並推動航天器前進。

這第一艘人造太陽帆成功飛行的是日本宇宙開發廳的星際風箏飛行器，它被太陽輻射加速（IKAROS）宇宙飛船。2010年6月，該機器人展開了14米的風帆，並證明了其根據指令控制方向和改變方向的能力。

同年，美國宇航局發射了微型奈米三維演示任務它有一面3米的菱形帆。探測器在2011年展開太陽帆，在大氣層中燃燒之前，圍繞地球運行了八個月。小型衛星重量輕，幾乎沒有空間運載燃料，被認為是這種推進方式的理想選擇。

2015年，行星協會發射了Lightail-1宇宙飛船進入軌道，攜帶一個32平方米的太陽帆，大約有拳擊場那麼大。儘管取得了一些成功，而且一兩張自拍，該任務遭受了技術故障，並最終停止傳輸訊號之前進入大氣層發射後幾周。

但是行星協會又回來了，並對他們的新計劃寄予厚望light ail-2任務。該船於2019年6月底下水，大約有面包那麼大，並打算髮布與其前身類似大小的船帆。任務規劃者說，有一天太陽帆驅動的船隻可以航行到太陽系的邊緣或者更遠的地方。

這突破星光計劃我打算這樣做，傳送重量輕的微晶片大小的探測器去探索最近的恆星系統，阿爾法半人馬座距離我們4。3光年。2016年宣佈的這項耗資1億美元的專案正在研究使用一種巨大的地球鐳射將晶片加速到光速的20%並在20年內到達半人馬座阿爾法星的可行性。