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太空帆船不用发动机 时速可达16万公里

http://www.sina.com.cn 2004年09月06日 09:25 环球时报

本报驻美国特派记者李文云


  太阳能帆打开后的宇宙1号

  
  在太空探测中,火箭燃料是开支最昂贵、技术难度最大的部分之一。而预计于今年底、明年初发射的“宇宙1号”太空帆船将无需携带燃
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料,因为它的动力来自于阳光。到时,位于巴伦支海海面下的一艘俄罗斯海军核潜艇,将发射经过改装的SS—18型导弹,把宇宙1号太空帆船送入距离地球800公里远的轨道。
  宇宙1号是第一艘完全依靠太阳获得动力的太空船
  该项目由热中太空研究的独立国际团体“行星学会”指导、媒体公司“宇宙工作室”研发。莫斯科巴贝金太空中心负责制造宇宙1号,总耗资约400万美元。据宇宙1号项目主任弗里德曼介绍,太空帆船是一种利用太阳光的压力进行星际飞行的航天器。这是第一艘没有发动机的太空船,升空后完全依靠太阳能获得动力。
  太阳光实质上是电磁波辐射,主要由可见光和少量的红外光、紫外光组成。光对被照射物体所施的压力称为光压。在没有空气阻力的宇宙空间里,太阳光光子会连续撞击宇宙1号的太阳能帆,使太阳能帆获得的动量逐渐增加,从而形成加速度。
  宇宙1号的主体由8片三角形的合成聚酯薄膜帆板组成,每片长15米,覆盖面积共达600平方米,像一朵盛开的巨大八瓣花。宇宙1号的帆板厚度比普通的塑料袋还薄,仅为7.5微米,但却异常坚硬。它的表面涂满了反射物质。
  太阳能帆将在进入太空后展开,靠太阳光的压力推动航天器加速飞行。虽然这样的太空帆船加速比较慢,但它会逐渐地提高速度。根据科学家们的计算,重100公斤的宇宙1号依赖导弹冲出大气层并打开太阳能帆之后,最初的移动速度仅为每秒1毫米,但经过100天后,飞船便能以每小时16万公里的速度前进,在这个飞行过程中,它最快能达到每秒7.9公里的第一宇宙速度。
  1924年就已提出了太空帆船的构想
  太空帆船的构想最早在1924年提出,比第一枚火箭成功发射进入地球轨道还要早30多年。宇宙1号曾于2001年7月进行首度试射,但由于帆船没能与最后一级火箭成功分离,导致它得不到足够的牵引力,无法进入轨道,试射以失败告终。
  宇宙1号太空帆船的试验被认为是21世纪的一项革命性试验。“宇宙工作室”的首席执行官德鲁彦说:“我们把过去的大规模杀伤性武器改装成运载火箭,使之成为了实现太空探索梦想的手段,并给我们的后代留下了充满希望的未来。”
  太空帆船是将来星际旅行最好的交通工具
  进行太阳能帆船试验的目的在于检测靠太阳光压力推动航天器的可行性,这将为今后的星际飞行奠定可靠的技术基础。科学家认为,太空帆船是将来星际旅行最好的交通工具,尽管其初始速度比化学燃料驱动的航天器慢很多,但是只要有日光存在,它就能持续获得加速度。像宇宙1号这样规格的航天器能在5年内抵达冥王星,而传统宇宙飞船最快也要飞上9年。未来的太空旅行还可用相同的原理,用强力激光射线提供光压,将太空帆船送到更远的地方。
  现在,美国、欧洲和日本的航天局都在研发自己的太阳能帆船计划。近日,日本已发射了一枚小型火箭,通过让它在太空旋转飞行的方式,成功地打开了两个树脂薄膜太阳帆。
  因为担心风险太大等种种原因,美国国家航空航天局没有参与这个美俄合资项目的研发。据负责美国国家航空航天局自己的“太阳帆工程”的工程师霍皮·普里斯称,美国国家航空航天局之所以没有参与宇宙1号的研制,是因为太空帆船会涉及一些尖端的军事技术,而美国不愿意把这些技术拿出来与俄罗斯分享。▲


    《环球时报》 (2004年09月01日 第十二版)

  宇宙1号

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