北京時間3月8日消息，據(jù)美國《探索》雜志網(wǎng)站報道，太陽帆是一個美妙而直觀的概念。
太陽和其它諸多恒星一樣，每時每刻都向外輻射出巨量的光子以及強大的帶電粒子流，這種從太陽發(fā)出的輻射和粒子流就猶如大海中一股強勁的風，對圍繞太陽運行的天體造成不小的壓力。我們可以看到，由于太陽風的作用，彗星的尾巴永遠是背離太陽的(今年有兩顆明亮的大彗星會出現(xiàn)在夜晚的天空，正好有機會可以檢驗一下這種說法)，另外太陽風強勁的吹拂也正不斷讓缺乏磁場保護的金星損失大氣。然而，除去所有這些，太陽風就和地球上大海中的海風一樣，可以讓我們揚帆遠航。
盡管聽上去“太陽帆”這個詞多半出現(xiàn)在科幻作品中，但實際上這種概念已經(jīng)是一種非常真實也非常可行的技術了。在此之前人們便已經(jīng)多次進行太陽帆的相關技術試驗，而此次最新的一個項目便是一個被取名為“Sunjammer”的太陽帆項目，該項目由美國宇航局和總部位于加州的嘉德宇航公司(L’Garde)聯(lián)合實施。
“Sunjammer”太陽帆將具有超過13000平方英尺(約合1200平方米)的展開面積，這將使其成為有史以來研制的最大太陽帆。按計劃它將于2014年發(fā)射升空，預計飛行超過300萬公里。太陽帆飛船的最大優(yōu)勢在于它的低成本。一般的飛船都需要留出大量空間用于存放燃料，而這一點對于太陽帆飛船而言卻完全不需要，這就讓它實際上成為經(jīng)濟上最合算的太空飛行方式：畢竟太陽本身已經(jīng)為我們提供了一個強大的推進器，并且這種推進作用在距離太陽大約180億公里的范圍內都是有效的。
太陽帆早已不是什么新鮮的概念。事實上這一概念的久遠歷史可能會讓人驚訝。歷史上最早意識到彗星尾巴永遠是背離太陽的人是天文學家開普勒。在他于1610年寫給伽利略的一封信件中他指出：“若有一艘船或撐起一張帆，那么我們將能馳騁于那曠宇之中。”當然，在17世紀時，當時的航海技術也就僅僅停留在使用風帆的階段而已。
就在開普勒提出他的偉大構想400年之后，日本宇航開發(fā)機構(JAXA)發(fā)射了伊卡魯斯(IKAROS)飛船，這是人類制造的第一個真正意義上的太陽帆飛船——在此之前當然也有建造過一些太陽帆設備，但是從未進行過成功地空間推進演示。而在2010年6月份，日本的伊卡魯斯飛船成功發(fā)射升空。它的太陽帆展開面積約為200平米，使用聚酰亞胺材料制成，上面還安裝有液晶顯示屏，其作用是通過調節(jié)反光度實現(xiàn)對太陽帆姿態(tài)的控制。伊卡魯斯在太空中達到了大約每秒100米的飛行速度，并在它展開太陽帆之后6個月抵達了它的目的地：金星。
美國宇航局同樣發(fā)展了自己的太陽帆項目，名為：Nanosail-D。而此次Sunjammer項目將是對所有這些項目的極大改進。這個太陽帆的面積幾乎相當于1/3英畝，但它折疊之后的大小僅相當于一臺洗衣機，重量約為30公斤，它會在與火箭分離之后展開。這可能是有史以來測試過的最具雄心的飛船推進項目之一。然而與此同時，太陽帆的展開技術則在此之前便已經(jīng)經(jīng)過了驗證。
此次太陽帆本身將會使用一種高技術材料“高溫聚酰亞胺薄膜”制成，這種材料此前也被用于宇航服的制作，幫助宇航服實現(xiàn)三大主要功能，即：熱隔絕，宇宙射線防護以及微隕石撞擊防護。借助這種堅韌無比的材料，這架太陽帆將會在太陽光子以及太陽風的帶電粒子流的推動下飛行。構成太陽風的帶電粒子主要是質子和電子，這些粒子大量撞擊地球磁層，在南北極形成壯麗的極光現(xiàn)象。
這樣面積大小的太陽帆預計將可以實現(xiàn)大約0.1牛頓的推力，這個力的大小約相當于你每天清晨放進咖啡杯里的那塊方糖所受到的地球引力大小。聽起來這樣大小的力實在微不足道，但事實并非如此，實際上這樣的推力已經(jīng)超越了現(xiàn)在正逐漸開始得到積極應用的離子推進器，后者已經(jīng)被應用于美國宇航局的“黎明”號探測器上并前往位于小行星帶的灶神星和谷神星開展考察工作。