他们提出的概念名叫“太阳风顶层静电快速传输系统psrsprnss,简称rs太阳能电子帆项目”。太阳能电子帆不需要内置推进剂,而是由太阳风进行推动,最终到达太阳风顶层,也就是太阳系的边缘。
他们提出的概念名叫“太阳风顶层静电快速传输系统psrsprnss,简称rs太阳能电子帆项目”。
太阳能电子帆不需要内置推进剂,而是由太阳风进行推动,最终到达太阳风顶层,也就是太阳系的边缘一艘缓缓旋转的航天器将采用10至20根带电的铝线,打造出一张巨大的“太阳能电子帆”。
“我们将把这些又长又细的铝线接在缓慢旋转的航天器外面,并让它们带上正电荷。带正电荷的铝线将与太阳风中带正电荷的离子相斥,从而把飞船向前推去。这就像我们在学校里玩的磁铁一样,磁铁是会同性相斥的。”
每根铝线的直径只有1毫米,但长度足足有125英里约合20公里,差不多相当于219个足球场的长度。
太阳能电子帆将与太阳风中的光子相斥,为飞船提供前进的动力。“太阳风中光子和电子的运动速度非常快,可以达到每秒400至750公里。”
布鲁斯韦格曼说道,“太阳能电子帆将利用这些光子推动飞船向前运行。”
马歇尔航天飞行中心的研究人员们已经开始了相关测试,这将会持续两年多时间。
他们需要确定有多少光子会与铝线相斥,又有多少电子会与铝线相吸。工程师们还会开展等离子体测试,并改进数据模型,用于太阳能电子帆的进一步研发。不过,专家称该计划存在一定的问题。
“我们正在努力改进这一技术。”韦格曼说道,“我们还在学习相关的物理知识,以便计算太阳风能够提供多大的推力。”
一艘缓缓旋转的航天器将采用10至20根带电的铝线,打造出一张巨大的“太阳能电子帆”。
每根铝线的直径只有1毫米,但长度足足有125英里约合20公里,差不多相当于219个足球场的长度。图为韦格曼博士正在展示一根这样的铝线。
这一构想建立在芬兰气象研究所的佩卡詹胡南博士rnnn的发明的基础之上,但研究人员称,还有大量工作尚待完成,也许要再过10年,这一计划才能投入实际使用中。
随着航天器飞行得越来越远,太阳能电子帆的有效区域将不断增加。在距离为1天文单位时,有效区域约为232平方英里约合600平方公里,而当距离为5天文单位时,有效区域就将超过463平方英里约合1199平方公里。
通常来说,当使用太阳帆的航天器到达5天文单位处的小行星带时,太阳光子的能量就会消失,导致航天器无法继续加速。但研究人员认为,太阳能电子帆在过了这一节点之后,仍能继续加速前进。
“我们不需要为太阳风中的光子担心,”韦格曼说道,“光子的供应源源不断,再加上有效面积不断增加,太阳能电子帆将继续加速前进,到达16至20个天文单位处,这至少是太阳帆航天器运行距离的三倍。此外,太阳能电子帆航天器的速度也要快得多。”