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世界上第一个太阳帆“宇宙一号”的假想图。2001年,“宇宙一号”从一艘俄罗斯的核潜艇上发射升空,但是由于运载火箭的失误不幸坠毁。2005年,“宇宙一号”再次发射升空,然而,当它升空约20分钟后,突然与地面失去了联系,至今杳无音信……
假如你收到一封来自太阳系外的邀请信,你将乘什么交通工具去赴约呢?目前最“现实”的选择是太阳帆。
星际旅行首先得解决燃料问题,万一飞到半途中没了燃料,航天器不就变成一坨没用的太空垃圾了?然后是速度问题,星球之间的距离非常遥远,如果飞到目的地,要花费成百上千年的时间,谁愿意参加这样的星际旅行?不过,如果你的航天器是太阳帆,这一切便都不是问题啦!倘若不信,就跟着我进行一趟星际旅行吧~
太阳的另类能源
太阳?没错,太阳帆的动力是来自于太阳,不过别误会呀,那动力可不是一般的太阳能。地球人都知道,太阳能电池板不但笨重,太阳能的转化率也很低,靠它飞行简直是龟速前进!其实,太阳帆的神秘动力是——阳光的推力!
阳光的推力?难不成太阳帆使用的是太阳风?所谓太阳风,是从太阳大气最外层的日冕,向空间持续抛射出来的带电粒子流,它就像地球上的风一样能提供动力。
非也非也,阳光的推力就是阳光的推力,并不是什么太阳风。原来呀,阳光是由无数微小的光子组成的,光子以30万千米/秒的速度大量地向太空中扩散,就这速度,1秒钟能绕地球赤道飞7圈!不过,这并不是重点,重点是,当光子撞击到光滑的平面上,它就会像从墙上反弹回来的乒乓球一样,改变运动方向,并给撞击物体以相应的作用力。这个作用力就是阳光的推力啦,它可是太阳风推力的上千倍哦!
那么牛?阳光居然有这么大的推力,可是,为什么咱们从来也没有感觉到呢?嘿嘿,说起来,这推力也没有多大,科学家说,阳光在1平方米的帆面上产生的推力,还不如一只蚂蚁的重量。只不过,这微小的推力,在太空中就不得了啦!要知道,太空中没有重力,也没有空气阻力,阳光源源不断的推力,会让太阳帆不断加速哦!
瞧,哪怕太阳帆以每秒1毫米的龟速加速运动,展开光帆1天后,太阳帆的时速就增加到160千米,100天后,时速达到16000千米,如果持续飞行3年,速度会提升到每小时16万千米,还没有任何航天器享受过这种飞驰的感觉哟!
当然,太阳帆也不是被动地等着光子来撞击它,它的光帆可以不断地调整角度,改变太阳帆的飞行方向,然后用光帆上锃亮的反射面迎接飞来的光子,最大程度地利用阳光的推力。
呀,飞得太快了!前面就是目的地火星,立即改变光帆的方向,进行减速啦!
有去无回的旅程?
毫无疑问,太阳帆是你星际旅行的不二选择!可是,太阳帆安全吗?如果太阳帆越飞越远,阳光越来越弱,最后无力推动太阳帆,到那时,太阳帆非但不能继续加速前进,也失去了改变航向的动力,根本无法返航。到那时该怎么办?
这个嘛,科学家心里当然有数!要想避免这种情况,第一个方法就是——不要飞那么远。在八大行星的范围内,绝对有足够的阳光!如果你非要去那么那么遥远的星球,那么第二个方法就是——升级太阳帆!
升级方案:
首先,在地球轨道上建造一个强力激光器或者微波源,然后在土星和海王星之间放置一个巨型聚焦透镜,用它们的力量来推动太阳帆。由于距离太遥远,光束会扩散得很大,所以,升级后的太阳帆要做得够大、够轻。如果充分利用了激光或微波的推力,太阳帆的速度就能达到光速的1/10!
天哪,这么快的速度!真是越说越玄乎,这会不会只是科学家们的幻想?当然不是!太阳帆“NanoSail-D”早就做好了准备,打算上太空一展身手。可气的是,它的坐骑“猎鹰-1”运载火箭竟然半空抛锚,还没把太阳帆送入太空轨道,自己倒先坠毁了!
天哪,星际旅行就这样泡汤了!此时,地球人的心声——太阳帆,下回出发前,一定要挑个好坐骑呀!
假如你收到一封来自太阳系外的邀请信,你将乘什么交通工具去赴约呢?目前最“现实”的选择是太阳帆。
星际旅行首先得解决燃料问题,万一飞到半途中没了燃料,航天器不就变成一坨没用的太空垃圾了?然后是速度问题,星球之间的距离非常遥远,如果飞到目的地,要花费成百上千年的时间,谁愿意参加这样的星际旅行?不过,如果你的航天器是太阳帆,这一切便都不是问题啦!倘若不信,就跟着我进行一趟星际旅行吧~
太阳的另类能源
太阳?没错,太阳帆的动力是来自于太阳,不过别误会呀,那动力可不是一般的太阳能。地球人都知道,太阳能电池板不但笨重,太阳能的转化率也很低,靠它飞行简直是龟速前进!其实,太阳帆的神秘动力是——阳光的推力!
阳光的推力?难不成太阳帆使用的是太阳风?所谓太阳风,是从太阳大气最外层的日冕,向空间持续抛射出来的带电粒子流,它就像地球上的风一样能提供动力。
非也非也,阳光的推力就是阳光的推力,并不是什么太阳风。原来呀,阳光是由无数微小的光子组成的,光子以30万千米/秒的速度大量地向太空中扩散,就这速度,1秒钟能绕地球赤道飞7圈!不过,这并不是重点,重点是,当光子撞击到光滑的平面上,它就会像从墙上反弹回来的乒乓球一样,改变运动方向,并给撞击物体以相应的作用力。这个作用力就是阳光的推力啦,它可是太阳风推力的上千倍哦!
那么牛?阳光居然有这么大的推力,可是,为什么咱们从来也没有感觉到呢?嘿嘿,说起来,这推力也没有多大,科学家说,阳光在1平方米的帆面上产生的推力,还不如一只蚂蚁的重量。只不过,这微小的推力,在太空中就不得了啦!要知道,太空中没有重力,也没有空气阻力,阳光源源不断的推力,会让太阳帆不断加速哦!
瞧,哪怕太阳帆以每秒1毫米的龟速加速运动,展开光帆1天后,太阳帆的时速就增加到160千米,100天后,时速达到16000千米,如果持续飞行3年,速度会提升到每小时16万千米,还没有任何航天器享受过这种飞驰的感觉哟!
当然,太阳帆也不是被动地等着光子来撞击它,它的光帆可以不断地调整角度,改变太阳帆的飞行方向,然后用光帆上锃亮的反射面迎接飞来的光子,最大程度地利用阳光的推力。
呀,飞得太快了!前面就是目的地火星,立即改变光帆的方向,进行减速啦!
有去无回的旅程?
毫无疑问,太阳帆是你星际旅行的不二选择!可是,太阳帆安全吗?如果太阳帆越飞越远,阳光越来越弱,最后无力推动太阳帆,到那时,太阳帆非但不能继续加速前进,也失去了改变航向的动力,根本无法返航。到那时该怎么办?
这个嘛,科学家心里当然有数!要想避免这种情况,第一个方法就是——不要飞那么远。在八大行星的范围内,绝对有足够的阳光!如果你非要去那么那么遥远的星球,那么第二个方法就是——升级太阳帆!
升级方案:
首先,在地球轨道上建造一个强力激光器或者微波源,然后在土星和海王星之间放置一个巨型聚焦透镜,用它们的力量来推动太阳帆。由于距离太遥远,光束会扩散得很大,所以,升级后的太阳帆要做得够大、够轻。如果充分利用了激光或微波的推力,太阳帆的速度就能达到光速的1/10!
天哪,这么快的速度!真是越说越玄乎,这会不会只是科学家们的幻想?当然不是!太阳帆“NanoSail-D”早就做好了准备,打算上太空一展身手。可气的是,它的坐骑“猎鹰-1”运载火箭竟然半空抛锚,还没把太阳帆送入太空轨道,自己倒先坠毁了!
天哪,星际旅行就这样泡汤了!此时,地球人的心声——太阳帆,下回出发前,一定要挑个好坐骑呀!