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    扬帆游太空<%=id%>


      “万物生长靠太阳。”在大自然的不断发展中,太阳扮演着极其重要的角色。如今,太阳能在人们生产、生活的众多领域里得到了广泛的应用。在科学家的努力之下,太阳能的应用又为我们的高端技术领域增添了亮色。
      从人类进入太空的那一天起,人类通往宇宙一直采用一种方式,那就是使用火箭推进器。现在,人类又有了另一种选择一使用太阳帆技术,因为它无需火箭燃料,只要有阳光存在,它就会不断获得动力向太空挺进,所以被科学家认为是人类太空船进行星际旅行的最大希望。
      
      打造“宇宙一号”
      
      6月22日,人类历史上第一艘太阳帆飞船一“宇宙一号”,带着人们的期望从地面升起。虽然后来由于运载火箭的发动机出现了故障,“宇宙一号”没能顺利地进入太空,可是这更坚定了人们不断探索的决心。
      “宇宙一号”重110千克,由8片长度为15米左右的三角形聚酯薄膜帆板组成,帆板总面积达600平方米。别看帆板的厚度比普通的塑料垃圾袋还要薄,可它们坚硬异常。帆板的表面上涂满了反射物质,从理论上来说,当太阳光照射到“宇宙一号”的帆板上后,光子会被帆板反射回来,同时光子也会对太阳帆产生反作用力。因为飞船在太空中处于零重力状态,所以这种反作用力可以顺利地推动“宇宙一号”前进。
      
      解密太阳帆
      
      简单地说,太阳帆就是一种不带发动机、以阳光为动力的航天器。实际上,早在“宇宙一号”诞生之前,太阳帆的概念就产生了。
      19世纪,法国著名的科幻小说家儒勒·凡尔纳发表了小说《从地球到月球》,第一次提出了现代意义上的太阳帆。随后,苏格兰物理学家麦克斯韦发现光是由非常小的粒子(即光子)构成的能量包组成。太阳光子会以约3×108米/秒的速度大量地向太空中扩散。凭借这个速度,一个光子在1秒内就可以绕地球的赤道跑上7圈。光子对任何物体都会产生作用力,向物体撞击并反弹出去。尽管这种碰撞产生的能量非常小,但由于太阳光子的数量相当多,所以能推动帆状物体前进。
      太阳帆主要是由一个或几个反射面构成。当帆正对着太阳时,稳定的光子流撞击光亮的表面并反弹出去,推动航天器向远离太阳的方向前进。改变帆相对于太阳的角度,就可以改变推进的方向。利用光子在帆上的压力还可以使航天器减速、与太阳进行更近距离的接触,甚至还能使航天器朝太阳飞去。太阳帆的面积越大,其获得的反作用力也越大,前进的速度也将越快。
      太阳帆的真正优势在于,它不像化学火箭那样只能提供短时间的推力,太阳光给太阳帆的推力是一直持续下去的。理论上说,太阳帆飞行初期速度是相当慢的,大约为每秒1毫米。飞行100天后,速度可达4.4×103米/秒,1年后可达1.6×104米/秒。只要3年时间,太阳帆的速度就能达到约4.4×104米/秒。照这样的速度发展下去,太阳帆不出5年就能到达冥王星。如果再辅以激光动力,太阳帆到达最近的星系一距地球4.3光年的半人马座星系,只需几十年,这可是以前任何一个探测器所不能达到的速度。
      现在,太阳帆技术还处于起步阶段。只要设计合理,太阳帆飞船一定能勇敢地驶向太空,引领人类探索太空。
      
         

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