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NASA研发推进系统:太阳能电子帆为航天器插上“翅膀”

发表于:2016-12-13    

这一构想建立在芬兰气象研究所的佩卡·詹胡南博士(Dr Pekka Janhunen)的发明的基础之上,但研究人员称,还有大量工作尚待完成,也许要再过10年,这一计划才能投入实际使用中。

随着航天器飞行得越来越远,太阳能电子帆的有效区域将不断增加。在距离为1天文单位时,有效区域约为232平方英里(约合600平方公里),而当距离为5天文单位时,有效区域就将超过463平方英里(约合1199平方公里)。

通常来说,当使用太阳帆的航天器到达5天文单位处的小行星带时,太阳光子的能量就会消失,导致航天器无法继续加速。但研究人员认为,太阳能电子帆在过了这一节点之后,仍能继续加速前进。

“我们不需要为太阳风中的光子担心,”韦格曼说道,“光子的供应源源不断,再加上有效面积不断增加,太阳能电子帆将继续加速前进,到达16至20个天文单位处,这至少是太阳帆航天器运行距离的三倍。此外,太阳能电子帆航天器的速度也要快得多。”

NASA的旅行者1号于2012年抵达了太阳能风顶层,此时离它踏上征程已经过去了将近35年时间。而利用这种新方法,航天器抵达太阳能风顶层的时间将缩短为原来的三分之一不到。“我们的研究显示,由太阳能电子帆驱动的星际探测器只需不到10年时间就能抵达太阳能风顶层。”韦格曼指出,“这将使这一类任务的科学收益产生革命性的变化。“

虽然这一技术适合用来把航天器带到太阳能风顶层,但研究人员表示,它也可以用来开展太阳能内部的探索任务。“我们在研究这一构想时,可以清晰地发现,该技术的灵活性和适应性很强。”韦格曼说道。“航天任务和航天器设计师们可以根据自己的不同需求改变铝线的长度、数量和电压水平。太阳能电子帆是非常灵活的。”

责任编辑:solar_robot
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