當人類于1969年首次降落在月球上時,許多人以為21世紀的星際航行將成為現實,但是這個夢想仍然遙不可及。 半個世紀以來,宇航員離開地球大氣層馳騁太空的方式仍然只有一個辦法就是---火箭動力。
為了擺脫對火箭的這種單一依賴,盡管許多國家提出了許多替代方案,但大多數替代方案仍是理論上的,或僅限于實驗室的實驗階段。 但是有一種方法具有廣闊的前景,那就是利用太陽光壓航行的航天器---太陽帆。 最近,中國在這方面取得了重大突破,我們正在研究的太陽帆材料可能會給我們帶來長足的發展。
據中科院沈陽自動化所消息得知,該所研制的“天帆一號”太陽帆搭載瀟湘一號07衛星,并已成功驗證了多項關鍵的太陽帆技術。 同時,這是中國首次完成在軌太陽帆的關鍵技術試驗,并為以后的太陽帆積累了經驗。太陽是取之不盡的能源。 由于在太空中運行的航天器處于失重狀態并且沒有空氣阻力,因此來自太陽的輕微光壓力會使其加速,太陽帆靠的就是光帆。 這種輕薄的薄膜非常堅硬,其表面覆蓋有反射材料,具有非常好的反射性能。 光帆反射出光壓產生反作用力,這樣就能推動飛船飛行。
因此,光帆的面積非常重要, 面積越大,推力越大,速度越快。 據報道,搭載大型太陽帆的航天器最終可以每小時24萬公里的速度前進,這是目前最快的火箭的4-6倍,是第三次宇宙的4倍。 因此,太陽帆被認為是最有可能飛越太陽系外的航天器。 它在小行星探測,太陽極探測,地磁風暴探測和空間碎片清理中具有廣泛的應用。 這也將是星際導航的未來。 重要方式。
據介紹,這次實驗的“天帆一號”在8月份發射成功,天帆一號將柔性膜折疊存儲于展開機構內部,發射前只有不到0.5個立方星體積。 此后,天帆一號啟動關鍵技術驗證,完成了微小衛星兩級主被動展開系統,多帆桁同步展開機構、柔性帆膜材料、帆膜折疊展開技術等多個關鍵技術驗證。 目前開啟這項研究的只有中國、歐洲、美國和日本少數國家涉獵。
根據美國先前的報道,日本,歐洲和美國國家航空航天局目前的研究重點是聚酰亞胺材料作為輕帆,而中國的太陽能帆材料比其他國家更具優勢。 報告指出,中國正在研究以石墨烯這種“奇妙材料”來制造更高效的太陽帆。根據研究,石墨烯可以使石墨烯燈帆能夠承受800攝氏度以上的溫度,并且石墨烯在各種光源(尤其是陽光)的驅動下具有非常好的性能。在真空下產生的推力比聚酰亞胺薄膜高1000倍。 簡而言之,就是中國未來應用石墨烯材料太陽帆航天器將比其他應用聚酰亞胺薄膜的更快。
通常,太陽帆可以用于許多領域,例如衛星和軌道校正,但最終目的是星際導航。 太陽帆承載著人類前往太空的夢想,美國媒體高度評價我們:中國可能是下一個太空探索的領導者。


