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[宇宙] “太空快艇”埃喀里斯飞向金星和更远的宇宙


  在一位艺术家的作品中,展示了埃喀里斯和他的太阳能帆板。


  由日本太空探测局和东京的Julian Ryall供图


  提示:原定于5月18日发射的JAXA的Akatsuki(中文译名:“晓”)金星轨道探测器——就是“埃喀里斯计划”由于天气原因取消。下一次发射尝试将在当地时间5月21日早上6:58分进行。


  日本太空探测局(JAXA)正在开始着手发射第一艘太空飞船,飞船将使用太阳能系统的混合太阳能帆板——有太阳能压力(太阳辐射压,或日射压)驱动的装置,不同于传统的太阳能技术。


  以埃喀里斯命名——星际间的“风筝飞船”由太阳射线提供动力——这艘实验性的飞船将于美国东部时间5月17日下午5:44从种子岛太空中心发射(当地时间5月18日上午6:44)。


  埃喀里斯将乘H-IIA火箭进入太空。它搭载着JAXA的金星探测器“晓”。


  一旦进入太空,这艘圆柱形的,677磅(307千克)重的飞船将从火箭上分离,(通过旋转)展开它巨大的46英尺(14米)宽的太阳能帆板。


  最初在1920年代提出,太阳能帆板是巨大的反射薄膜,利用来自太阳光的射线压力为太空船提供动力,太空船不必再携带沉重的燃料。


  “这种太空帆板就像在在海上航行的帆船,” 埃喀里斯项目副经理Yuichi Tsuda说道。就像风里聚集在船帆上一样,一条条的光线——或者光子——从太阳辐射出,撞击到像镜子一样的铝制太阳能帆板。


  当每个光子撞击到帆板上时,它们的冲击透射天空船,太空船开始聚集能量再无摩擦的太空环境里加速,这种太阳能帆板可以最终达到常规火箭燃料可以提供速度的5至10倍。


  埃喀里斯可以说是一个混合体,因为帆板的薄膜——本身厚度只有0.0075毫米,作为薄膜太阳能电池产生电力,驱动埃喀里斯的高效离子驱动引擎,Tsuda介绍道。


  太阳能帆板飞向金星及更远的宇宙


  埃喀里斯第一个月的时间将用在部署太阳能帆板和初始化检查上,Tsuda说。


  “一旦部署完毕,太空船就会开始太空旅程,”Tsuda说,“这项计划的6个月时间里,我们相信它能够达到每秒100米(328英尺)的速度。”


  沿着Akatsuki飞船同样的轨道飞行,埃喀里斯将朝着进行飞行。但是Tsuda和他的小组希望太阳能驱动的飞船能够继续向远方飞行,飞得越远越好。


  装载在埃喀里斯上的仪器将传回有关飞船内部的基本状况数据,比如它产生了多少能量,使用了多少能量;帆板的状态。六台装载在其上的相机将帮助研究小组检测航行的运行情况和旅程的进展情况。


  飞船与地球之间的距离日益遥远将会使通讯更加困难,然而,Tsuda的研究小组可以至少维持一年的时间进行控制和信息收集。


  在此之后,埃喀里斯所积累的经验将会应用于它的继承者,一艘装备了一个164英尺宽(50米宽)的太阳能帆板,这艘飞船将在2020年飞往木星。


  太阳能航行对宇航员没有好处?


  为了埃喀里斯计划,JAXA已经和加州的行星协会合作,行星协会希望能在2011年底前将“光航1号”送入太空。


  那项任务将会与埃喀里斯“非常不同”,因为它将会装载更小的飞船。行星协会的执行总监Louis Friedman说。


  “但是它将适合更高的加速飞行,而且其发展超低重量飞行的脚步正在推进,这是迈向轻量级飞行和纯太阳能航行的一步”


  美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局已经由于预算约束而暂停了太阳能帆板的研究,尽管俄罗斯已经继续研究概念太空船。


  Friedman说这项技术决定了下一代太空航行的发展。


  “它是未来某一天唯一可以实现星际飞行的技术,”他说,如果飞船上的激光有一天可以替代太阳光而成为主要推动力。


  JAXA的Tsuda指出,当前的太阳能帆板技术不适用与人为操纵的飞行任务。如果装载人和货物,这样的重量很难使飞船达到加速速度。


  但是Tsuda相信埃喀里斯将会开启自动化太空探索的先河。


  “在2020年的任务中,我们希望可以到达木星系统和其小行星带。这些小行星带存在于特洛伊小行星区域附近。”Tsuda说。


  “太阳系中的这一部分还没有被人造飞行器到达过,而我们想成为第一个到达那里的人。”


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