據(jù)space網(wǎng)站2015年11月9日?qǐng)?bào)道,,大約十年后,機(jī)器人航天器可能借助太陽(yáng)風(fēng)以前所未有的高速度開始星際飛行,。研究人員正在開發(fā)一種“電動(dòng)帆”推進(jìn)系統(tǒng),可以利用太陽(yáng)質(zhì)子流,、電子等其它源自太陽(yáng)的帶電粒子形成的太陽(yáng)風(fēng),,以1百萬英里每小時(shí)的速度飛行(160萬公里每小時(shí))。
“‘電動(dòng)帆’在超深空探測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣闊”,,阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾航天飛行中心的約翰遜(Les Johnson)在10月30日舉辦的百年飛船研討會(huì)上提到了電動(dòng)帆概念,。約翰遜是太陽(yáng)風(fēng)層頂靜電高速運(yùn)輸系統(tǒng)(HERTS)的聯(lián)合項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,該電動(dòng)帆研發(fā)項(xiàng)目迄今為止已經(jīng)從美國(guó)航空航天局(NASA) “創(chuàng)新先進(jìn)概念計(jì)劃”獲得了兩輪資助,。
約翰遜表示,,未來電動(dòng)帆航天器將裝備10~20根母線,每根母線長(zhǎng)約0.6~12英里(1~20公里),,直徑只有25微米(成人的頭發(fā)直徑約為50微米),。為了保持這些母線的緊繃狀態(tài),探測(cè)器可能需要不停的旋轉(zhuǎn),?!斑@些母線上的高壓正偏壓方向垂直于太陽(yáng)風(fēng)流向,使太陽(yáng)質(zhì)子流偏斜,,從而使金屬線產(chǎn)生反作用力,,因此將航天器徑向推離太陽(yáng)”,HERTS團(tuán)隊(duì)在“創(chuàng)新先進(jìn)概念計(jì)劃”網(wǎng)站上寫道,,“在幾個(gè)月的時(shí)間里,,這種微小的動(dòng)力能夠?qū)⒑教炱骷铀俚?00~500公里每秒量級(jí)的極高速度”(大約20~30天文單位/年)。一個(gè)天文單位相當(dāng)于從地球到太陽(yáng)的距離,,約為9300萬英里,,或1.5億公里。迄今為止飛行距離最遠(yuǎn)的人造航天器是NASA發(fā)射的"“旅行者”-1探測(cè)器,,1977年升空以后已經(jīng)飛行了134個(gè)天文單位 (2012年進(jìn)入星際飛行后,,“旅行者”-1開始使用額外的化學(xué)推進(jìn)器,。)
電動(dòng)帆類似于太陽(yáng)帆技術(shù),,后者已經(jīng)在太空中進(jìn)行了演示。例如,,兩者都不需要推進(jìn)劑,。但是太陽(yáng)帆航天器利用太陽(yáng)的輻射壓力,而不是太陽(yáng)風(fēng),;使用真正的高反光性材料帆,,而不是帶電的母線。但是尚不清楚電動(dòng)帆技術(shù)是否可行,。電動(dòng)帆探測(cè)器需要裝備一個(gè)叫做電子槍的設(shè)備,,以保持母線攜帶正電荷 (否則,通過太陽(yáng)風(fēng)抵達(dá)的電子將破壞推進(jìn)系統(tǒng))。約翰遜說道,,HERTS團(tuán)隊(duì)的工作表明,,太陽(yáng)帆探測(cè)器失去動(dòng)力以后,電動(dòng)帆航天器可以繼續(xù)加速到達(dá)比太陽(yáng)帆探測(cè)器能到達(dá)的更遠(yuǎn)距離,。因此,,在十年之內(nèi),電動(dòng)帆可以將探測(cè)器送到太陽(yáng)風(fēng)層頂,,也就是太陽(yáng)影響范圍的邊緣地帶,,在那里太陽(yáng)風(fēng)可以接觸到星際介質(zhì)。而利用太陽(yáng)帆技術(shù)達(dá)到同樣距離需要二十年的時(shí)間,。(中國(guó)航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院)