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中国太阳帆来了,并非首次进入太空,目的不是为了星际旅行?

航天信息港

2022-07-04 21:15北京

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6月23日,长二丁遥六十四火箭从西昌卫星发射中心升空,将农业农村部的遥感三十五02组A、B、C三颗卫星送入低地球轨道。然而这并非它此行的全部任务,据媒体报道,它的载荷舱还搭载了一个“太空帆”,最近在轨进行了展开试验,展开面积达25平方米。

我国进行太阳帆测试

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所谓“太空帆”,也叫“太阳帆”、“光帆”,是一种利用太阳光辐射压作为推进力的巨型薄膜镜片,据说厚度只有头发丝的十分之一,咱们可以将它理解为大航海时代的风帆。不同的是,太阳光的辐射压非常小,需要漫长的加速过程,好处是只要有阳光或者其他恒星光线的地方都能走,所以使用太阳帆的飞船或者火箭,理论上可以进行长时间的星际旅行。

有人认为奥陌陌就采用了光帆技术

而长二丁载荷舱展开的太阳帆,面积、展收比在国际上均处于领先水平。不过,这次我们进行的试验并非为了星际旅行,而是要进行“空间碎片减缓”,因为太阳帆除了能感受到太阳光的辐射压之外,还可以增大近地轨道稀薄的空气阻力,从而为火箭轨道级减速,缩短留轨时间,进而让出宝贵的轨道资源。根据统计数据,一般近地轨道级的发射,火箭上面级要留轨五六年,装上太阳帆之后,据说火箭的末级载荷舱,可以在两年内再入大气层,从而减少了太空垃圾。

长二丁载荷舱的光帆

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当然,这回并非咱们首次进行太阳帆测试,早在2019年8月31日,我国就利用“快舟一号”运载火箭,成功发射了“天帆一号”太阳帆技术验证飞行器,并在同年12月进行了验证测试。不过,“天帆一号”并非是直接安装在火箭载荷舱上面的,而是与民营商业航天公司天仪研究院的“潇湘一号”07卫星进行结合,在轨成功验证了机构寿命、材料特性和轨道高度等多项太阳帆关键技术,同时还验证了其离轨能力,并探究其在空间碎片减缓中的潜在应用。

潇湘一号07星上的天帆一号

天帆一号展开过程

而这一次,长二丁遥六十四火箭载荷舱的“太阳帆”在轨展开任务的成功,标志着此项技术正在步入成熟化工程应用阶段,这意味着以后我国的运载火箭,都可以视需要在上面级安装“太阳帆”。“太阳帆”虽然轻,但仍需要牺牲一定的载荷能力的,作为一个负责任的航天大国,我们有责任为SpaceX公司树立好的风气。

我国太阳帆地面展开

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在国际上,也有很多国家在研究太阳帆技术,甚至进行了实际发射,比如在2010年5月20日,日本就成功发射了世界第一个以太阳帆为动力的探测器“伊卡洛斯”号,重315公斤,太阳帆展开面积接近40平方米。虽然它的设计寿命只有半年,但据说已经存活12年多,至今仍在工作,目前已掠过金星飞往深空。

日本“伊卡洛斯”号模型

另外,在2015年,行星协会也曾首次成功发射“光帆一号”,2019年6月25日,它们又借助SpaceX的“猎鹰”重型火箭,将展开面积达32平方米的“光帆二号”送入太空,并在一个多月后的7月31日,首次利用太阳的辐射压成功进行了变轨。

光帆二号

进行深空旅行的办法有很多,比如核聚变火箭、霍尔电推等等,而太阳帆飞行器相比它们,更像是一艘大航海时期的帆船,进入了宇宙空间站,充满了古典和浪漫主义色彩,大航海时代我们不幸错过了,现在的“新航海”时代我们一定不能错过,期待我们过几年发射的中国版“旅行者一号”和“旅行者二号”,能够装上大推力霍尔电推和太阳帆,进行太阳系边际探测。

光帆和霍尔电推一样,别看推力小但可以持续加速

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