随着比尔奈的太阳能太空飞船升空科幻小说将成为事实

由科学教育家比尔·奈(BillNye)领导的一个美国非营利组织准备发起人群资助的太空任务，如果成功，将首次使用太阳帆来操纵地球轨道卫星。

太阳帆一直是科幻小说的宠儿。但是，仅在过去几年中，科学家才采取认真措施使其可行。

它们由大而轻的镜子驱动，通过反射入射光子来工作-就像普通镜子让你在凝视它时看到你的图像一样。

但是，这些都是为了利用光子尽管没有质量但具有动量的事实，而不是被设计用于反射。这意味着当他们从像无数小小的台球那样的合适表面上弹起时，他们非常轻柔地推动它。

单个光子的推动是微小的。但如果你在足够大的表面上照射足够的光线，效果就会增加。它不像风推着游艇帆，但它并没有听起来那么不同。

“有趣的是，它的工作原理就像一艘帆船，”奈说。

之前有一些尝试证明太阳帆的可行性，从一个名为Cosmos1的项目，该项目在2005年发射失败，到2010年日本任务称为星际风筝-太阳辐射加速(IKAROS)，旨在测试轻帆在行星际空间中发挥作用的能力。

但这个名为LightSail2的新项目将是第一个尝试使用太阳帆在地球轨道上进行机动的项目。

通过内置行星协会是一个非营利性组织，致力于空间科学和探索的进步，它计划将推出6月24日，佛罗里达时间的晚上，一个猎鹰重型火箭的有效载荷的一部分，最大的火箭目前建由私人公司SpaceExplorationTechnologies(SpaceX)提供。

“这个耗资700万美元的项目100%由个人资助-那些对太空飞行充满热情并愿意将自己的资金投入其中的人，”行星协会的詹妮弗·沃恩说。

她说，总共有超过40,000人捐款，从5美元到100多万美元不等。

该组织的首席科学家和LightSail项目经理布鲁斯贝茨解释说，该太空船本身就是一个“三单元立方体”。“这大约是一条面包的大小，”他说。

它仅重5公斤，降低了发射成本，并允许它与其他项目共享空间。

一旦进入轨道，它将挤出四个钴合金动臂，将部署32平方米的闪亮Mylar薄膜-帆本身。

“这与拳击台的大小差不多，”贝茨说，“其中一个重大挑战是如何将所有这些东西塞进一个小型宇宙飞船”。

该任务的项目经理大卫斯宾塞说，为了导航，该太空船将使用太阳能动力轮来改变整个车辆的角度，包括轻帆。

这将允许它通过改变太阳光照射帆的角度来引导。当航天器需要推动时，它将旋转以使帆面向太阳。当这样的推动将它推向错误的方向时，它将旋转，因此帆向边缘靠近太阳。

Betts说，即使帆完全朝向太阳，它的压力也会非常小-类似于坐在你前臂上的家蝇的重量。

但是，斯宾塞补充说，“它总是在那里，你可以使用它”。

该运载火箭将把它运送到海拔约720公里的圆形轨道上，但斯宾塞说，帆可以让它每天增加约500米。

“如果我们每天获得可观的增长，那就是胜利，”他说。

并不是说任务没有风险。斯宾塞认为，最大的一个是太阳传感器和磁力计的故障，这些传感器和磁力计用于帮助太空船了解它所指向的方向。

“那些东西必须能够正常运作才能让航天器控制自己，”他说。

错误的宇宙射线或其他辐射也可能产生软件和损坏硬件的问题。

与此同时，LightSail2的使命也引起了美国宇航局科学家们的极大兴趣，他们希望在2020年发射他们自己的轻型帆推进任务，称为NEAScout，探索一种名为1991VG的小型近地小行星(NEA)。

这艘太空船的重量为13公斤，使用六个立方体的发射空间，并有一个82平方米的轻帆。

然而，即使是那么大的表面积也只能提供非常低的加速度-每秒每秒大约0.07毫米的速度，美国宇航局位于美国阿拉巴马州的马歇尔航天中心的LesJohnson解释说，这是该任务的首席研究员。

但这足以使它在两年内加速到每秒四到五公里，它将使它与小行星会合，然后慢慢飞过它。

该任务仅耗资2800万美元-仅为传统小行星会合任务的一小部分。

“帆真的很酷，”他补充说，“如果一切都在运转，我们可以循环再回来。这需要几个月的时间，但如果我们需要更多数据，我们就会回来。“

他补充道，他的团队和LightSail2团队长期以来一直在沟通。

“我们都是太阳能水手，想要达到同样的目标，所以我们互相交谈，”他说。

他补充说，从技术角度来看，有趣的是NASA的轻帆和行星协会都没有使用异国情调的新材料。

“这些动臂和帆帆材料已经存在了很长时间，”他解释道。

“这使得宇宙飞船的小型化成为可能。当一切都开始萎缩时，我们可以构建的风帆突然开始变得有用加速。这就是整个领域起飞的原因。“

与此同时，LightSail2的演习应该可以从美国和澳大利亚的大部分地区看到-基本上是赤道42度以内的任何人，Betts说。

它的亮度将取决于任何特定时刻的轻帆的角度，但如果你在正确的时间捕捉它，Betts说，“它将变得非常明亮-比最明亮的恒星更明亮”。

Nye补充说，在行星协会的网站上将有一个地方，您可以输入您的纬度和经度，并获取方向。

他说：“那些离赤道不太远的人很可能会不止一次地瞥见它。

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