太阳帆飞船实现了吗（太阳帆）

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1、太阳帆 定义：太阳帆（英文名：Solar sails）是利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。

2、由于这种推力很小，所以航天器不能从地面起飞，但在没有空气阻力存在的太空，这种小小的推力仍然能为有足够帆面面积的太阳帆提供 10e－5～ 10e－3g左右的加速度。

3、太阳帆的工作原理：光是由没有静态质量但有动量的光子构成的，当光子撞击到光滑的平面上时，可以像从墙上反弹回来的乒乓球一样改变运动方向，并给撞击物体以相应的作用力。

4、单个光子所产生的推力极其微小，在地球到太阳的距离上，光在一平方米帆面上产生的推力只有0.9达因，还不到一只蚂蚁的重量。

5、如果太阳帆的直径增至300米，其面积则为70686平方米，由光压获得的推力为0.034吨。

6、根据理论计算，这一推力可使重约0.5吨的航天器在二百多天内飞抵火星。

7、若太阳帆的直径增至2000米，它获得的1.5吨的推力就能把重约5吨的航天器送到太阳系以外。

8、由于来自太阳的光线提供了无穷尽的能源，携有大型太阳帆的航天器最终可以以每小时24万公里的速度前进。

9、这个速度要比当今以火箭推进的最快航天器快4—6倍。

10、即比第二宇宙速度快6倍，比第三宇宙速度快4倍。

11、太阳帆接受光压的作用，它不仅可在需要时改变航天器的运行轨道，而且能不断加速飞行。

12、在炎炎的夏日下也感觉不到任何阳光的压力，是因为它实在微小，一平方公里面积上的阳光压力总共才9牛顿。

13、但太空中运行的航天器处于失重状态，又无空气阻力，所以轻微的推力（太阳光的压力）就可以让它加速，太阳帆靠的就是它的光帆——非常轻而薄的聚酯薄膜，它们坚硬异常，表面上涂满了反射物质，使得它的反光性极佳，当太阳光照射到帆板上后，帆板将反射出光子，而光子也会对光帆产生反作用力，推动飞船前行。

14、因此，光帆的直径越大，获得的推力也越大，速度也将越快，改变帆板与太阳的倾角可以对速度进行调整。

15、阳光是不会枯竭，同火箭和航天飞机迅速消耗完的燃料相比，太阳光是无限的动力之源，只要有阳光存在的地方，它会始终推动飞船前进，光帆将以每秒约1毫米的速度加速移动。

16、如果把它当作真正的宇宙飞行器使用，那么它在展开光帆1天后，按理论计算，它的时速将增加160公里，100天后飞船的时速将增加16000公里，如果它能持续飞行3年，速度会被提升到每小时16万公里，这是人类任何飞行器都没有达到过的速度，相当于人类的宇宙探测先驱“旅行者”号探测器飞行速度的3倍。

17、如果用它来探测冥王星的话，可以在不到5年的时间里达到，而最快的传统飞船至少需要9年，美国宇航局使用普通飞船探测冥王星的“地平线计划”预期需要的时间却是十多年。

18、太阳帆版应用方面：主要应用于卫星、轨道修正、星际飞行等。

19、局限性方面：如果轨道高度低于800km，太阳帆基本就没有用武之地了，因为此时大气阻力的影响比光压要大许多。

20、只有当轨道高度大于这个限度时，太阳帆才能在光压的推动之下产生一个非常微小的加速度，通过数月的累积达到足够的速度。

21、太阳帆通常要做得很大，而载荷相比之下就非常小了。

22、直到现在，太阳帆的展开依旧是一个不小的难题。

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