一枚只有 5 公斤重的微型立方體衛(wèi)星正漂浮在地球軌道上，在 7 月 23 日凌晨，它緩緩伸出四根金屬吊桿，展開(kāi)了一張寬度超過(guò) 5 米、卻比人類發(fā)絲還要薄的聚酯帆布，開(kāi)始面朝太陽(yáng)。

　　這個(gè)造型稍顯詭異的設(shè)備，很難讓人和那些硬朗設(shè)計(jì)的人造衛(wèi)星聯(lián)系在一起。

　　如果不細(xì)看，你大概會(huì)認(rèn)為人類在太空上丟了一張我們平時(shí)用來(lái)包食物的錫紙。

　　但事實(shí)上，如果沒(méi)有這張撐開(kāi)的「太陽(yáng)帆」，這顆衛(wèi)星就只能漫無(wú)目的地飄在地球軌道上了。因?yàn)樗O(shè)計(jì)時(shí)就沒(méi)有考慮過(guò)助推燃料，而是希望完全靠帆布來(lái)「捕獲」太陽(yáng)風(fēng)的輻射壓，由此驅(qū)動(dòng)衛(wèi)星的移動(dòng)。

　　這顆衛(wèi)星的名字叫做LightSail 2，由一家非營(yíng)利性組織「行星協(xié)會(huì)」所打造。它的創(chuàng)始人 Carl Sagan 希望找到一種低成本的太空探索方案，而「太陽(yáng)帆」則被認(rèn)為是一種可行的設(shè)計(jì)。

　　另一個(gè)有類似構(gòu)想的是霍金，他生前曾聯(lián)合俄國(guó)富豪 Yuri Milner 提出了「Breakthrough Starshot」計(jì)劃，同樣希望靠無(wú)數(shù)個(gè)小型光帆船來(lái)完成遠(yuǎn)距離的太空任務(wù)。

　　「如果我們要到達(dá) 4.3 光年外的半人馬座α星，用人類最快的飛船也要花 3 萬(wàn)年，而光帆只需要 20 年就能完成了。」

　　「太陽(yáng)帆」的概念始于 17 世紀(jì)，由德國(guó)天文學(xué)家約翰內(nèi)斯·開(kāi)普勒所提出。他認(rèn)為在幾百年后，人類會(huì)乘坐一種不需要燃料，而僅依靠太陽(yáng)光為推力的飛船遨游太空。

　　這就跟現(xiàn)在的航海冒險(xiǎn)一樣，只要揚(yáng)起風(fēng)帆，就能借助自然風(fēng)抵達(dá)大洋盡頭。

　　當(dāng)然，這種構(gòu)想并非是白日做夢(mèng)。從科學(xué)角度來(lái)看，太陽(yáng)光本身也包含著動(dòng)量，如果我們能夠讓宇宙飛船撐起足夠大的帆布，并放在太陽(yáng)光的輻射范圍內(nèi)，確實(shí)能獲得一定的助推力。

　　普渡大學(xué)的航空學(xué)教授 Dave Spencer 接受《紐約時(shí)報(bào)》采訪時(shí)也表示：「太陽(yáng)光提供的輻射壓是近乎無(wú)限的，這意味著飛船將不用再擔(dān)心燃料耗盡的問(wèn)題，更適合超長(zhǎng)時(shí)間的太空探索。」

　　更重要的是，雖然這種助推力最開(kāi)始還很小——大概就跟蒼蠅掉在你手上差不多，但它會(huì)隨著時(shí)間而漸漸增加，并最終超過(guò)化學(xué)燃料所能達(dá)到的動(dòng)力極限，讓宇宙飛船以更快的速度到達(dá)外太空區(qū)域。

　　「太陽(yáng)帆是一個(gè)浪漫的點(diǎn)子，我們希望它能夠在太空探索中變得越來(lái)越流行。」行星協(xié)會(huì)的主任 Bill Nye 說(shuō)道。

　　人類第一次將「太陽(yáng)帆」付諸于實(shí)踐是在 2010 年 5 月。當(dāng)時(shí)，日本航空研究所發(fā)射了一顆名為「IKAROS」的宇宙探測(cè)器，就首次運(yùn)用「太陽(yáng)帆」技術(shù)成功到達(dá)金星外圍區(qū)域。

　　這個(gè)「第一次」本該是行星協(xié)會(huì)的，但作為非營(yíng)利性組織，他們?cè)趯?shí)踐過(guò)程中卻遭遇了不少波折。

　　2005 年，行星協(xié)會(huì)就曾計(jì)劃將名為「Cosmos 1」的太陽(yáng)帆衛(wèi)星送上太空，這比日本的太陽(yáng)帆探測(cè)器還要早 5 年左右，但最后卻因俄羅斯的運(yùn)載火箭故障，未能成功進(jìn)入地球軌道。

　　到了 2011 年，行星協(xié)會(huì)將新研發(fā)的 LightSail 發(fā)射升空，雖然它成功打開(kāi)了太陽(yáng)帆，但之后衛(wèi)星又遇到了軟件和電池問(wèn)題，使得地面站難以和飛船建立聯(lián)系，整場(chǎng)試驗(yàn)也無(wú)法順利進(jìn)行下去。

　　就算是到了第二代 LightSail，它的發(fā)射階段也讓不少人提心吊膽。

　　據(jù)悉，當(dāng)時(shí)肩負(fù)發(fā)射任務(wù)的獵鷹重型火箭需要將多達(dá) 24 顆衛(wèi)星帶到地球軌道上，被 SpaceX 稱之為「有史以來(lái)最艱難的一次發(fā)射」，而 LightSail 2 就像是順道搭一趟「便車(chē)」。

　　好在，LightSail 2 現(xiàn)在的表現(xiàn)并沒(méi)有令人失望。這一次「行星協(xié)會(huì)」終于和衛(wèi)星保持了穩(wěn)定聯(lián)系，并讓它依照指令打開(kāi)太陽(yáng)帆，承接太陽(yáng)光帶來(lái)的輻射壓，開(kāi)始生成動(dòng)量。

　　這也讓 LightSail 2 成為了人類歷史上第一枚運(yùn)行在地球軌道、且可操控的太陽(yáng)帆衛(wèi)星。

　　據(jù)悉，在未來(lái)一年時(shí)間里，行星協(xié)會(huì)會(huì)讓 LightSail 2 穩(wěn)定運(yùn)行在地球軌道上，并在擁有足夠的動(dòng)量情況下，不斷延伸其軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)。

　　這也是為了驗(yàn)證「太陽(yáng)帆」方案運(yùn)用在微型衛(wèi)星上的可行性，其中就涉及到每次衛(wèi)星轉(zhuǎn)向時(shí)帆布的角度調(diào)整等。如果 LightSail 2 的狀況良好，未來(lái) NASA 和行星協(xié)會(huì)都將考慮更長(zhǎng)距離的太空探索。

　　最后，這顆衛(wèi)星會(huì)重新墜入地球大氣層燒毀，完成本次任務(wù)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的人类又将一颗太阳帆卫星送上太空，它的意义是什么？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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