■今日視點

　　本報記者 劉 霞

　　美國東部時間5月20日，與X-37B空天飛機一起升空的還有美國行星協會革命性的“光帆（LightSail）”太陽帆航太器。入軌後，它將展開巨大的太陽帆，對太陽的推力效果進行測試。如果測試成功，最新太陽帆技術可能標誌著航空推進領域的一個重大突破，將使航太器能以更低的成本探測更遙遠的地方，例如月球和火星等，甚至進行星際旅行。

　　大鵬一日同風起

　　太陽帆是一種沒有發動機、乙太陽光作動力的航太器。傳統航太器是由其內部能量燃燒所産生的衝力來推動的，而太陽帆則由其巨大的、像鏡子一樣的帆反射的光子來推動。

　　太陽帆技術並非非常先進的理論，在一個世紀前就有科學家提出了相關理論。40年前科學家卡爾·薩根將該理論用於構想太陽帆航太器，利用太陽風來驅動飛船前進。當太陽帆展開時，來自太陽的光子會推動太陽帆，讓其前進，與地球上的風帆被風推向前如出一轍。這個推力本身非常小，但因為太陽産生的推力持續不斷，而航太器也不會受到空氣的阻力或摩擦力影響，會一直加速前進，最終可能會達到光速。

　　從理論上看，太陽帆飛船能夠航行至更加遙遠的宇宙空間。畢竟這款航太器需要的只是光壓，只要有恒星的地方就能夠産生光壓。一個行星際太陽帆不出5年就能到達冥王星。相比較而言，美國探測冥王星的“新地平線”探測器使用化學推進及從木星那裏得到的引力輔助，計劃要用9年時間才能到達目的地。很多專家表示，太陽帆航太器是推動實現飛往另一星系的第一代星際飛行任務最有可能的“候選者”。

　　這款“光帆”航太器是一艘由3個“立方體衛星（CubeSats）”組成的小型航太器，這種立方體衛星重約10公斤、高30釐米、寬10釐米，跟一塊麵包差不多大小，其發射成本更加低廉。

　　“光帆”航太器入軌後，將展開4個巨大的太陽帆。這些太陽帆的展開面積為32平方米，由一種反光效果很好的材料“聚酯薄膜”製成。這些太陽帆將完全“沐浴”在太陽光中，每一個輕子或光子都會給予其一點微小的動力，加在一起後，這些很小的動力便能在無需沉重且昂貴的化學推進劑的情況下使太空飛船前進。

　　長江後浪推前浪

　　“光帆”並非第一款測試“太陽帆”這種創新性推動技術的航太器，只不過長江後浪推前浪，前浪已死在沙灘上。

　　比較著名的有日本宇航開發機構發射的伊卡魯斯（IKAROS）探測器，這是人類製造的第一個真正意義上的太陽帆飛船。2010年6月份，伊卡魯斯飛船成功發射升空，它的太陽帆展開面積約為185平米，使用聚酰亞胺材料製成，上面還安裝有液晶顯示屏，其作用是通過調節反光度實現對太陽帆姿態的控制。伊卡魯斯在太空中達到了大約每秒100米的飛行速度，並在它展開太陽帆之後6個月抵達了它的目的地：金星。

　　2011年1月，美國國家航空航太局（NASA）也對NanoSail-D2太陽帆飛行器進行了測試，其太陽帆展開面積約為10平方米，這個航太器按計劃于2011年12月份燒燬。

　　在此次特殊的飛行任務中，“光帆”會置於比較低的軌道，因此無法逃脫地球的引力，最終它將返回地球並在大氣中燃燒殆盡。

　　儘管如此，光帆的此次太空旅行仍是一個關鍵的測試，可以證明基本技術是可行的，尤其是對於操控諸如立方體衛星的輕量級、低成本太空飛船而言。

　　除此之外，此次測試也證明太陽帆能在太空中被正確地打開，因為在以前的太陽帆測試實驗中，比如2010年NASA測試NanoSail-D2時，太陽帆都沒有正確地展開。光帆上搭載的照相機將捕捉這一歷史性時刻。

　　如果一切按計劃進行，第二款光帆航太器將於明年，由SpaceX功能強大的重型獵鷹（Falcon Heavy）火箭發射升空，這個航太器將被置於距離地面更遠的軌道（720公里），這足以讓其逃脫地球的“魔爪”，利用來自太陽的推力在太陽系內旅行。

　　靜若處子動若脫兔

　　除了能以更低的成本進入宇宙深空進行探索之外，太陽帆技術的第二個應用實際上與移動無關，而是讓航太器保持穩定。

　　使用太陽帆的航太器可以置於地球和太陽之間的一個軌道。由於太陽對其的推力，它能停留在此，而不會墮入太陽的“深淵”。因此，此類航太器可以被用來對太陽、地球等進行詳細地觀察，或者跟蹤地球附近的小行星。

　　行星協會的成員、天體物理學家奈爾·德葛拉司·泰森説：“從原理上來説，使用太陽帆，你能前往非常遙遠的地方，而且，耗費的時間相對來説也更少。”