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在距离地球720多公里的高空,一颗来自地球的小卫星正在向宇宙深处漂移。这颗小卫星现在甚是神奇,它不是由火箭燃料、推进器或其他装置驱动的,而是依赖太阳光束航行,它就是今年6月20日成功进入地球低地轨道的“光帆2号”。
行星学会的实验性光帆2号飞行器果然不辱使命,8月1日该非营利组织证实宣布,太阳光能成功地驱动了飞船上巨大的反射性太阳帆,卫星成功地绕地球轨道上升。这标志着地球轨道上的航天器首次利用太阳能航行改变环绕地球的轨道。
自6月25日光帆2号搭载SpaceX猎鹰重型火箭发射升空以来,它一直在地球上空的低轨道运行。上周这个来自地球的飞行器成功地展开了它的帆,这是一块薄薄的32平方米的方形聚酯薄膜,有拳击场那么大。
从那时起,行星协会就一直在远程控制,旋转和改变光帆在轨道上的位置,以优化航天器利用太阳光线的能力。到目前为止,地球低轨上的舞蹈已经奏效。行星协会表示,“光帆2号”已经在短短几天内,将其部分轨道提升了约1.7公里,这意味着光帆2号距离地球更远了约1.7公里,这种显著变化只能归因于光帆的存在。
这里我们需要明确的是,光帆技术与太阳能电池板无关,许多卫星已经使用太阳能电池。技术将太阳能转化为电能。太阳能帆船是一个不同的,有着几百年历史的概念。它表明,航天器可以通过光子的缓慢、持续的推力来推进。光子是一种轻粒子,没有质量,但仍然携带动量。
行星学会光帆项目经理兼首席科学家布鲁斯·贝茨在一份声明中表示:我们很激动地宣布,光帆2号任务成功了!这个实验性的项目证明了小型卫星可以仅依靠光在太空中推动。这种光实际上可以通过又大又薄的反射性帆推动太空中的物体,航天器可以从太阳的光线中捕捉到足够的动量并改变其位置。
2010年,日本的IKAROS在执行飞往金星的任务时,首个使用了轻帆飞行,不过它在25天的航行中遇到了不少的麻烦。而行星协会想要证明同样的技术可以用于较小的卫星,特别是CubeSat立方体卫星,这是一种通用的标准化航天器,比谷物盒子大不了多少。
现在该团队继续通过软件更新和新技术来改善航行控制,提高光帆卫星的轨道预计要花费1个月时间。一个月过去后,飞船将再花一年时间逐步脱离轨道,最终将在重返地球大气层时燃烧殆尽。
光帆2号在航天领域是一个罕见的成就,值得注意的是,行星协会花费了十年的时间来完成光帆 2任务,光帆部分依赖于众筹才使该项目成为现实,来自109个国家的50,000名支持者捐赠支持了该计划。
然而重要的是接下来会发生什么。行星委员会打算与其他机构共享数据,以便他们能够在自己的飞行器上实施或完善太阳能航行计划,比如美国宇航局飞往小行星的NEA探测立方体卫星。未来的宇宙中,您或许可以看到许多微型卫星,它们都有着一张很大的“光帆”,只需要借助太阳能的推力就可以调整它们的位置,当然可能还有更大的宇宙飞船也会考虑太阳能航天技术。
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