作者:徐锐 来源:中国科学报 发布时间:2022/5/30 16:23:04
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围绕太阳运行的彩虹舰队?
美宇航局投入200万美元支持研发新型太阳帆

 

200万美元的资金已经到了美国宇航局(NASA)创新先进概念研究(NIAC)计划的一部分——研发新型太阳帆的研究人员手中。NIAC支持有可能改变未来的项目。

太阳帆通常是通过反射阳光来工作的,从薄而富有光泽的材料上反弹的每个光子或光粒子,都会给飞船带来少量动能。但这种太阳帆存在一个很大的限制,即如果你想朝着任何非直接远离太阳的方向移动,就必须旋转整个太阳帆,这使得飞行器的运动不够灵活。

美国约翰斯·霍普金斯大学的Amber Dubill和其团队找到了一种可弥补上述缺陷的方法——一种由衍射材料制成的太阳帆。衍射材料中存在微小的脊线,帆上的电流可以改变脊线方向,使得这种帆无需旋转,即可从不同方向反射光线。由于脊线像棱镜一样反射光线,最终太阳帆外观会呈波纹彩虹状。

当光线从侧面反弹时,它会将整个航天器推向一侧,而不是使其直接向前移动。

“当你试图朝一个方向推进航天器时,即使是一个很小的来自侧边的力,也会变得很重要。而朝这个方向前进是很难或不可能通过物理旋转整个帆来实现的。”NIAC科学顾问Ron Turner说。

Dubill团队提出了一项使用新太阳帆的任务。搭载太阳帆的航天器将到达太阳极轨,并观察其顶部和底部,这是传统航天器难以做到的。

研究人员计划测试各种材料的太阳帆在太空中的工作情况,同时为太阳探测任务开发轨道和仪器。如果一切顺利,在为期两年的任务结束时,该团队将获得派遣一支彩虹色航天器舰队环绕太阳飞行的“奖励”。

 
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