北京時(shí)間3月8日消息，據(jù)美國(guó)《探索》雜志網(wǎng)站報(bào)道，太陽(yáng)帆是一個(gè)美妙而直觀的概念。
太陽(yáng)和其它諸多恒星一樣，每時(shí)每刻都向外輻射出巨量的光子以及強(qiáng)大的帶電粒子流，這種從太陽(yáng)發(fā)出的輻射和粒子流就猶如大海中一股強(qiáng)勁的風(fēng)，對(duì)圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的天體造成不小的壓力。我們可以看到，由于太陽(yáng)風(fēng)的作用，彗星的尾巴永遠(yuǎn)是背離太陽(yáng)的(今年有兩顆明亮的大彗星會(huì)出現(xiàn)在夜晚的天空，正好有機(jī)會(huì)可以檢驗(yàn)一下這種說(shuō)法)，另外太陽(yáng)風(fēng)強(qiáng)勁的吹拂也正不斷讓缺乏磁場(chǎng)保護(hù)的金星損失大氣。然而，除去所有這些，太陽(yáng)風(fēng)就和地球上大海中的海風(fēng)一樣，可以讓我們揚(yáng)帆遠(yuǎn)航。
盡管聽(tīng)上去“太陽(yáng)帆”這個(gè)詞多半出現(xiàn)在科幻作品中，但實(shí)際上這種概念已經(jīng)是一種非常真實(shí)也非常可行的技術(shù)了。在此之前人們便已經(jīng)多次進(jìn)行太陽(yáng)帆的相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)，而此次最新的一個(gè)項(xiàng)目便是一個(gè)被取名為“Sunjammer”的太陽(yáng)帆項(xiàng)目，該項(xiàng)目由美國(guó)宇航局和總部位于加州的嘉德宇航公司(L’Garde)聯(lián)合實(shí)施。
“Sunjammer”太陽(yáng)帆將具有超過(guò)13000平方英尺(約合1200平方米)的展開(kāi)面積，這將使其成為有史以來(lái)研制的最大太陽(yáng)帆。按計(jì)劃它將于2014年發(fā)射升空，預(yù)計(jì)飛行超過(guò)300萬(wàn)公里。太陽(yáng)帆飛船的最大優(yōu)勢(shì)在于它的低成本。一般的飛船都需要留出大量空間用于存放燃料，而這一點(diǎn)對(duì)于太陽(yáng)帆飛船而言卻完全不需要，這就讓它實(shí)際上成為經(jīng)濟(jì)上最合算的太空飛行方式：畢竟太陽(yáng)本身已經(jīng)為我們提供了一個(gè)強(qiáng)大的推進(jìn)器，并且這種推進(jìn)作用在距離太陽(yáng)大約180億公里的范圍內(nèi)都是有效的。
太陽(yáng)帆早已不是什么新鮮的概念。事實(shí)上這一概念的久遠(yuǎn)歷史可能會(huì)讓人驚訝。歷史上最早意識(shí)到彗星尾巴永遠(yuǎn)是背離太陽(yáng)的人是天文學(xué)家開(kāi)普勒。在他于1610年寫(xiě)給伽利略的一封信件中他指出：“若有一艘船或撐起一張帆，那么我們將能馳騁于那曠宇之中。”當(dāng)然，在17世紀(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)的航海技術(shù)也就僅僅停留在使用風(fēng)帆的階段而已。
就在開(kāi)普勒提出他的偉大構(gòu)想400年之后，日本宇航開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)發(fā)射了伊卡魯斯(IKAROS)飛船，這是人類(lèi)制造的第一個(gè)真正意義上的太陽(yáng)帆飛船——在此之前當(dāng)然也有建造過(guò)一些太陽(yáng)帆設(shè)備，但是從未進(jìn)行過(guò)成功地空間推進(jìn)演示。而在2010年6月份，日本的伊卡魯斯飛船成功發(fā)射升空。它的太陽(yáng)帆展開(kāi)面積約為200平米，使用聚酰亞胺材料制成，上面還安裝有液晶顯示屏，其作用是通過(guò)調(diào)節(jié)反光度實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)帆姿態(tài)的控制。伊卡魯斯在太空中達(dá)到了大約每秒100米的飛行速度，并在它展開(kāi)太陽(yáng)帆之后6個(gè)月抵達(dá)了它的目的地：金星。
美國(guó)宇航局同樣發(fā)展了自己的太陽(yáng)帆項(xiàng)目，名為：Nanosail-D。而此次Sunjammer項(xiàng)目將是對(duì)所有這些項(xiàng)目的極大改進(jìn)。這個(gè)太陽(yáng)帆的面積幾乎相當(dāng)于1/3英畝，但它折疊之后的大小僅相當(dāng)于一臺(tái)洗衣機(jī)，重量約為30公斤，它會(huì)在與火箭分離之后展開(kāi)。這可能是有史以來(lái)測(cè)試過(guò)的最具雄心的飛船推進(jìn)項(xiàng)目之一。然而與此同時(shí)，太陽(yáng)帆的展開(kāi)技術(shù)則在此之前便已經(jīng)經(jīng)過(guò)了驗(yàn)證。
此次太陽(yáng)帆本身將會(huì)使用一種高技術(shù)材料“高溫聚酰亞胺薄膜”制成，這種材料此前也被用于宇航服的制作，幫助宇航服實(shí)現(xiàn)三大主要功能，即：熱隔絕，宇宙射線防護(hù)以及微隕石撞擊防護(hù)。借助這種堅(jiān)韌無(wú)比的材料，這架太陽(yáng)帆將會(huì)在太陽(yáng)光子以及太陽(yáng)風(fēng)的帶電粒子流的推動(dòng)下飛行。構(gòu)成太陽(yáng)風(fēng)的帶電粒子主要是質(zhì)子和電子，這些粒子大量撞擊地球磁層，在南北極形成壯麗的極光現(xiàn)象。
這樣面積大小的太陽(yáng)帆預(yù)計(jì)將可以實(shí)現(xiàn)大約0.1牛頓的推力，這個(gè)力的大小約相當(dāng)于你每天清晨放進(jìn)咖啡杯里的那塊方糖所受到的地球引力大小。聽(tīng)起來(lái)這樣大小的力實(shí)在微不足道，但事實(shí)并非如此，實(shí)際上這樣的推力已經(jīng)超越了現(xiàn)在正逐漸開(kāi)始得到積極應(yīng)用的離子推進(jìn)器，后者已經(jīng)被應(yīng)用于美國(guó)宇航局的“黎明”號(hào)探測(cè)器上并前往位于小行星帶的灶神星和谷神星開(kāi)展考察工作。