作者：武器正能量 發(fā)布時(shí)間：2020-1-8 瀏覽次數(shù)：1752
我國(guó)長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)順利發(fā)射升空，而且成功與實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星分離，并將該衛(wèi)星送往預(yù)定軌道。此次航天任務(wù)的成功意味著中國(guó)已經(jīng)逐漸具備發(fā)射大型航天器，并進(jìn)行更高難度的太空航行的能力。除此之外，在長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭順利升空的前夕，中科院也宣布我國(guó)達(dá)成了另一項(xiàng)重要的航天成就，那就是沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研制的“天帆一號(hào)”太陽(yáng)帆搭載“瀟湘一號(hào)07”衛(wèi)星順利升空并且成功在軌。這一成就驗(yàn)證了中科院過(guò)去研究的有關(guān)太陽(yáng)帆的多項(xiàng)技術(shù)，并且也將為后續(xù)的大型太陽(yáng)帆的技術(shù)研究提供大量的數(shù)據(jù)以及技術(shù)支持。
太陽(yáng)帆指的是一種能夠利用太陽(yáng)光的光壓在宇宙航行的航天器，它可以從太陽(yáng)的發(fā)出的光線中獲得無(wú)限能源，并且以失重的狀態(tài)在宇宙中進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間航行。該航天器最早僅僅是著名天文學(xué)家開(kāi)普勒的一個(gè)設(shè)想，后來(lái)逐漸發(fā)展成為各國(guó)爭(zhēng)相實(shí)現(xiàn)的航天目標(biāo)，美國(guó)、俄羅斯、日本都曾制造過(guò)太陽(yáng)帆飛船，并嘗試讓飛船不攜帶任何燃料，僅僅依賴(lài)太陽(yáng)光加速升空，并堅(jiān)持長(zhǎng)時(shí)間在宇宙中航行。
太陽(yáng)帆飛船飛行的基本原理和打乒乓球這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)十分相似，當(dāng)太陽(yáng)光的光子撞擊到太陽(yáng)帆的帆面上時(shí)，會(huì)像打在球拍上的乒乓球一樣反彈回去，并且給帆面施加相應(yīng)的反作用力，推動(dòng)帆面前進(jìn)。雖然單個(gè)光子的質(zhì)量和推力小到幾乎可以忽略不計(jì)，但是當(dāng)太陽(yáng)光直射在帆面上時(shí)，就會(huì)有無(wú)數(shù)個(gè)光子對(duì)帆面產(chǎn)生推力。據(jù)計(jì)算，一個(gè)直徑約為三百米的太陽(yáng)帆，其面積可達(dá)到七萬(wàn)平方米，在接收太陽(yáng)光照射時(shí)，太陽(yáng)帆可獲得接近0.034噸的推力，而這一大小的推力可推動(dòng)重約0.5噸的航天器升空甚至抵達(dá)火星。若將太陽(yáng)帆的直徑增加到兩千米左右，則其獲得的推力能達(dá)到1.5噸，在這種情況下太陽(yáng)帆可在短時(shí)間內(nèi)迅速升空并飛往太陽(yáng)系之外的宇宙空間。
相比使用燃料發(fā)射升空的火箭和航天飛機(jī)來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)帆不僅能通過(guò)太陽(yáng)光獲得無(wú)窮的能源和燃料，不需要擔(dān)心飛行途中燃料不足，只要不遠(yuǎn)離太陽(yáng)就永遠(yuǎn)不會(huì)停止飛行，而且它的速度還可以通過(guò)調(diào)節(jié)帆面的面積大小進(jìn)行控制，最快甚至能達(dá)到每小時(shí)十六萬(wàn)公里，這是目前地球上所有飛行器都未曾到達(dá)到過(guò)的速度。美國(guó)宇航局過(guò)去曾經(jīng)制定過(guò)一個(gè)使用普通航天器探測(cè)冥王星的太空計(jì)劃，而該計(jì)劃所預(yù)期的飛行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年，但如果使用太陽(yáng)帆執(zhí)行這一計(jì)劃，則可以將時(shí)間縮短至五年以?xún)?nèi)，而且無(wú)需考慮飛行中途的燃料補(bǔ)充問(wèn)題。
據(jù)官方描述，我國(guó)中科院此次進(jìn)行的“天帆一號(hào)”太陽(yáng)帆在軌技術(shù)試驗(yàn)從2011年就已經(jīng)開(kāi)始準(zhǔn)備，近年來(lái)沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所進(jìn)行了多項(xiàng)關(guān)于太陽(yáng)帆的研究工作，并經(jīng)過(guò)了多次測(cè)試，才終于掌握了這一試驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)，且成功達(dá)成這項(xiàng)重要的航天成就。雖然過(guò)去美國(guó)、俄羅斯和日本都曾進(jìn)行過(guò)相關(guān)試驗(yàn)，并研發(fā)了各自的太陽(yáng)帆飛船，但這些飛船的實(shí)際表現(xiàn)并不理想。
雖然日本曾在2010年成功發(fā)射了首艘真正的太陽(yáng)帆飛船“伊卡洛斯”號(hào)，但其仍舊存在許多方面的缺陷，例如經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月的推進(jìn)試驗(yàn)，它最終只能實(shí)現(xiàn)每秒100米的速度增量。雖然我國(guó)目前在該領(lǐng)域還處在起步狀態(tài)，但此次的成功預(yù)示著我國(guó)已經(jīng)向未來(lái)航天科技領(lǐng)域邁出了極為重要的一步，今后將會(huì)以更快的速度追趕和超越那些目前還處于領(lǐng)先位置的國(guó)家。
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