LightSail 2 已成功部署其太阳帆。 太平洋标准时间中午 12:00(世界标准时间 19:00)后不久,行星协会在推特上发布消息称帆已展开,航天器正在阳光下航行。
我们都可以享受他们的成功,并开始思考太阳帆将如何融入人类的太空探索计划。
航行部署完成! 我们在阳光下航行!!!!pic.twitter.com/PA74NMa7Ry
— 行星协会 (@exploreplanets)2019 年 7 月 23 日
对于 LightSail 2 和世界上最大的非营利太空组织行星协会来说,这是一个戏剧性的时刻。
LightSail 2 是其 LightSail 计划中的第三艘航天器。 它于6月25日发射升空,此后一直在轨,准备航行部署并向我们发送一些地球的甜蜜图片。
整个上午,行星协会的一系列推文讲述了这个故事。
航行部署是由地面系统团队启动的手动、两步程序。 首先,团队必须“武装”风帆以进行部署,然后发送命令来部署风帆。 如果一切顺利,遥测应该显示电机数量增加。
— 行星协会 (@exploreplanets)2019 年 7 月 23 日
LightSail 2 的帆实际上是一个由四个较小的三角形帆组成的系统,展开后形成一个大正方形。 展开后,太阳帆的尺寸为 32 平方米(340 平方英尺)。展开后,它可用于提升航天器的轨道,展示太阳帆的力量和实用性。
电机开启。 遥测显示#光帆2帆展开马达已启动。
— 行星协会 (@exploreplanets)2019 年 7 月 23 日
接下来是来自这颗小卫星的一些遥测数据,显示电机数量正在增加。 遥测还显示摄像机处于活动状态。
部署完成! 遥测显示电机已达到目标计数!pic.twitter.com/GhKv3ptdQS
— 行星协会 (@exploreplanets)2019 年 7 月 23 日
我们仍在等待 LightSail 2 的一些新图像,但同时我们确实有这张漂亮的 gif 可供查看。
(行星学会)
太阳帆技术
如果您不熟悉太阳帆技术,这个想法相对简单,至少在理论上是这样。
太阳帆利用来自太阳的光子的动量,就像帆船捕获风中的能量一样。 光帆不捕获光子。 光子从反射表面反弹并推动帆。 它是一种轻量级、简单的技术,具有巨大的潜力。
在太空的真空中,它可以发挥作用。 航天器的动量没有阻力,因此随着时间的推移,随着越来越多的光子从航天器上反弹,它的速度就会增加。 全部不携带任何燃料或其他推进系统。
在某些方面,太阳帆就像船上的帆。 风帆可以调整角度,以引导航天器的行进。 如果帆直接瞄准太阳,航天器将直接远离太阳。
但是,通过改变帆的角度,使用太阳帆的航天器可以引导并推动自己穿过太阳系甚至更远。
他们在旅行时也会获得越来越多的动力。 只要光子撞击它们,它们就可以继续加速。 太阳帆航天器可以达到化学火箭永远无法达到的速度,尽管它们显然无法自行逃脱地球的引力。
当然,动量不可能永远以相同的速度增加。 太阳帆距离太阳越远,撞击它的光子就越少。 虽然它在空旷的太空中不会减速,但它的加速度会降低。
出于所有这些原因,太阳帆的目标是长途旅行,在那里简单而有效的推进系统可以发挥作用。 甚至有人认为可以用激光瞄准太阳帆,帮助它们加速得更快。
激光辅助太阳帆
这突破摄星该项目旨在向我们最近的恒星邻居半人马座阿尔法星发送一支小型太阳帆航天器舰队。
它不是仅仅依靠太阳的能量来到达那里,而是由一系列激光推动,激光的光子会像太阳的光子一样撞击帆。 激光阵列会将航天器加速到最终速度约 60,000 公里/秒(37,282 英里/秒),即光速的 20%。
半人马座阿尔法星距离我们 4.37 光年,因此即使使用激光,突破摄星项目仍需要 20 年才能到达那里。
但这是一个完全不同、比 LightSail 2 更雄心勃勃的项目。此外,Breakthrough Starshot 是一位俄罗斯亿万富翁的项目,而 LightSail 是一个公共的非营利性航天器,由热心支持者筹集资金建造。
它今天的成功是一项伟大的成就。
LightSail 2 是一项演示任务,旨在展示小型太阳帆如何提升航天器的轨道。 要扩大规模,仍有许多障碍需要克服。 它可能对小型卫星有商业应用,最终,它的技术可能在探索我们的太阳系中发挥作用。
但今天,请享受行星协会的成功!