宇宙一号太阳帆飞船即将在巴伦支海发射
新浪科技讯 备受世人瞩目的“宇宙一号”太阳帆飞船将于当地时间6月21日发射升空,届时它将由停靠在巴伦支海的俄罗斯潜艇发射的洲际弹道导弹携带进入地球轨道,然后在太阳光压的推动下飞行。人类探索太空将从此进入太阳帆时代——
骑着光线探索太空
太阳帆艺术图
太阳帆发射升空示意图
从太空旅行成为现实的那一天起,人类通往宇宙一直以来只有一种方式,那就是依靠火箭推进器。不过宇航员们也许用不了多久,就可以体验到一种全新的太空旅行感受。计划当地时间于6月21日升空的俄罗斯“宇宙1号”飞船,将首次使用太阳帆,通过反射太阳光而产生的作用力,将飞船送入太空。
“宇宙一号”将被安放在卸掉弹头的一枚洲际导弹的顶部,然后利用核潜艇将其发射升空。20分钟后,“宇宙一号”就会被送入地面以上512英里的轨道,37分钟后,太阳帆展开。每个帆长14米,8个三角帆组成风车形状。此时,如果一切顺利,在地面上甚至用肉眼也可以看到它。接下来,“宇宙一号”每天的时速将提高195英里,从而驶入更高的轨道。100天后,它的时速将达到惊人的1万英里。唯一令人遗憾的是,制作太阳帆的材料只有5微米厚,其质量退化得很快,所以一个月后它也有可能坠入大气层,化成一团火球。
尽管如此,研制者还是为这次具有里程碑意义的发射进行了精心准备,届时“宇宙一号”将携带一张刻有研制者信息的CD:“我们的祖先设计出利用风在海上航行的方法,由此开始了将我们人类转变成互相交流的生物的进程。这些古代探索者的名字我们已经无从考证,今天我们用宇宙一号的首飞,纪念他们的勇气和天赋。我们在努力学习如何骑着我们的星星发出的光线,穿越无限的太空之洋,到达遥远的其他世界的彼岸。”
引发太空探索新革命
在距离相对较小的太空旅行中,太阳帆不可能取代使用化学燃料的火箭,因为它开始时的加速度非常小,可是,如果是进行远距离太空探索,太阳帆的优势就显示出来,它完全可以取代使用化学燃料的火箭,因为太阳帆在不停地加速,速度越来越快。如果设计合理,太阳帆飞抵冥王星只需要2年时间。而传统的宇宙飞船完成这段太空之旅则需要9年。
在美国宇航局先进概念研究所专门研究光帆的朱布伦博士表示,如果设计合理,从理论上说,太阳帆的最高速度可以达到光速的2%,果真如此,星际航行将成为可能。届时,给这种宇宙飞船提供动力的将不是太阳,而是安装在卫星上的功率巨大的激光器。太阳帆的另一个优势是,它不需要燃料,也没有发动机,所以可以携带更多的科学仪器和货物。
俄太阳帆计划的负责人维克托?库德里亚绍夫介绍称:“太阳帆由一种厚度仅有5微米(大约为一页稿纸的1/20)的光亮薄膜制成。它完全有能力让太空探测器获得超高飞行速度。这种太阳帆推进系统不但可用于行星际飞行,而且还可用于进行距离更长的恒星际飞行。
首次尝试控制飞行
这是科学家首次尝试太阳帆控制飞行。太阳帆的概念早在上世纪20年代就提出了,但直到最近10年发射太阳帆才成为可能,这主要得益于一种超轻材料的研制成功。在美国著名天文学家卡尔?萨根遗孀的捐赠及领导苏联太空研究所15年、深受前苏联领袖戈尔巴乔夫器重的科技顾问、现为美国马里兰大学教授的罗纳德?萨格迪夫的从中协调下,每年都要向高空发射一两枚测试用洲际导弹的俄罗斯核潜艇部队,同意以50万美金、比美国发射便宜近百倍的低廉价格,让太阳帆实验宇宙飞船搭载测试用的洲际导弹的便车升空。
这次太阳帆计划的目标就是测试太阳光压是否能够让装有大型帆布的太空船,像帆船一样航向远方,若实验成功,可望为卫星和探测器带来一场动力革命。目前宇宙飞船均装备很多有毒燃料乃至小型核子反应堆当动力,才能驶向太空深处,符合环保意识的太阳帆构想,是让宇宙飞船发射后立即张开大型帆布,让太阳光压推着帆布跑。
按计划,“宇宙一号”定于6月21日发射,如果天气不好,发射时间将会推迟,但不会推迟太长时间,最终的发射时间由俄罗斯海军决定。俄罗斯、美国和捷克的地面站将全程跟踪“宇宙一号”的飞行路线。科学家希望“宇宙一号”飞船能按照星际飞行的模式进行。尽管太阳光压力非常微弱,但这应该足以令这种飞船的速度随着时间逐渐加快,进行长距离飞行。
美国行星学会执行董事、“宇宙一号”飞船任务主任路易斯?弗里曼表示,日本曾实验过亚轨道飞行的太阳帆,而俄罗斯也在俄罗斯“和平”号太空站附近展开过太阳帆,但这两个国家的太阳帆都不能进行可控飞行。按照“宇宙一号”飞船的运行原理,一旦飞船进入预定轨道,飞船将向桅杆充气,折叠的帆板会像花瓣一样展开,8扇形状如风车桨片一样的帆板会从不同方向反射太阳光,这样,飞船就如同风中的帆船一样“抢风航行”。
民间的作用越来越大
弗里曼曾在上世纪70年代负责为美国宇航局开发太阳帆。后来,他辞掉了美国宇航局的工作,与美国宇航局顾问、著名天文学家卡尔?萨根一起成立了行星学会,这是世界上最大的非营利的民间太空探索组织。“宇宙一号”飞船是行星学会的一个太空探索计划,由俄罗斯宇航公司“NPO Lavochkin”研制。该计划的大部分经费都是来自总部设在美国纽约州伊萨卡的“宇宙工作室”。“宇宙工作室”的创立者之一便是卡尔?萨根的妻子安?德鲁亚。萨根于1996年去世。
俄罗斯曾在2001年发射过行星学会设计的一艘太阳帆飞船,但由于火箭未能产生足够的推力,结果飞船未能与助推器分离。“宇宙一号”全部展开后的面积相当于一个足球场,但在夜空中它只是一个亮点,人们的肉眼应该可以看得到。
这项工程也有力的证明个人的力量在太空探索领导所扮演的角色越来越重要,不过,专家也指出,单靠私人赞助来发展太阳帆太空航行技术是远远不够的。但是目前许多公共机构在涉足这一领域时表现比较谨慎。美国宇航局虽然表现出浓厚兴趣,但至今仍未实施任何具体项目,只是计划在2010年左右发射太阳帆,这是试验新太空技术计划的一部分。
这只是利用太阳帆探索太空的起步阶段,行星学会的执行主任刘易斯?弗里曼表示:“将太阳帆送入轨道并成功展开,将具有里程碑般的意义。除此之外,如果太阳帆转向太阳,并向更高的轨道前进,哪怕我们测量到他的速度有一点点增加,都会是令人振奋的结果。”美国宇航局喷气推进实验室负责太空物理小组的内尔?莫菲表示:“宇宙一号确实是大胆的第一步。”(
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[游客]:4154315684
2005-07-22 21:04:25
[游客]:我的世界
2005-06-21 17:40:19