5月20日,如果一切顺利,第一个在阳光下航行的私人航天器将从佛罗里达州Canaveral,Fla飙升到天堂。航天器被称为PlustrailAil,是一个促进空间探索的非营利组织的一个项目。

虽然它们没有质量,但光束中的光子确实携带动力。在足够的数字中,它们可以在空间的真空中推动对象。将足够的光子从一个大型反射宇宙飞船和轻度上脱离,只能连续加速它,而无需任何船上燃料,就像帆船在风中乘坐骑行。这样的航天器被称为“solar sails.”这个优雅的想法追溯到400多年来,到德国天文学家约翰内斯开普勒,他指出,风似乎将彗星尾巴从太阳吹来,并且有一天可以使用它来推动天体船只通过“heavenly air.”

太阳’S光子风可能较弱,但它们也是连续的,随着时间的推移可以推动光,无燃料的航天器的速度远远高于通过传统化学火箭可实现的速度。由于燃料很重,并且质量是太空旅行的主要成本驱动力,太阳帆船提供了一款非常便宜,非常有效的方式来运输货物在太阳系周围。其中一些支持者甚至可以说被强烈激光束推进的帆最终被证明是走向其他恒星的少数可行方式之一。

Lightsail是一条面包的大小。那’S小到足够的肩扛上搭乘阿特拉斯5火箭计划明天将X-37B军事空间飞机发射到低地球轨道上。经过一个月龙结帐阶段,行星社会’S SpaceCraft将展开其银色的Mylar Fabric Solar Sail帆,测试帆’在低地球轨道中的部署。虽然在32米宽的宽度宽的盒子尺寸上,但帆仅厚4.5微米,与单股蜘蛛丝相同。非常大但非常光明,帆将从阳光下浸泡势头—足以潜行它和在行星际旅行中的附加有效载荷。

然而,这一次是航天器’S轨道不足以完全逃脱地球’S大气拖累;一旦其帆部署拖动会大幅增加,将航天器拉到仅几天内的火热再进入。明年的行星社会计划将第二次Lightsail发射到一个更高的轨道上一个Spacex Falcon重型火箭,以获得更广泛的太阳帆船推进。如果成功,那么飞行将是地球轨道中的第一个控制太阳帆船的控制示范。

“Lightsail在技术上是精彩的,但它也是浪漫的浪漫, ”行星协会CEO Bill Nye在一份声明中表示。“We’ll在阳光上航行。但等等,那里’更重要:这一独特的宇宙飞船完全由私人公民资助,思考航天飞行很酷。”纽约州更喜欢呼叫点燃尾部“people’s satellite.”

根据行星社会的说法,整个Lightsail项目的成本约为550万美元,其中大约一百万,社会仍然需要从捐助者提出。那’虽然讨价还价的地下室价格,考虑到传统的太空任务,常常遇到数亿或数十亿美元,以及来自非政府组织甚至私人公民的进一步小于雄心勃勃的空间任务。

 

星际历史

Lightsail不是太阳能航行的第一次尝试,也不是行星社会第一次在宇宙飞船上度过了数百万次来证明该技术。

在20世纪70年代中期的两个社会中’S联合创始人,Bruce Murray和Louis Friedman,作为NASA Jet推进实验室的一团团队的一部分,为哈利设计一场太阳能航行’彗星。该特派团需要一个真正庞大的航行,从航天飞机开始和部署。 NASA官员随着一些设计致电近一公里直径近一公里,美国宇航局取消了该项目,以其估计的成本和未经生产的技术。该机构不会强大地重新审视太阳帆船多年来来,让别人追求阳光燃料的空间旅行的梦想。

弗里德曼,默里及其合作伙伴Carl Sagan继续形成行星社会,并筹集了400万美元来支持另一个太阳帆船使命,这是一个叫做Cosmos 1的100公斤船。为了省钱,计划使用更便宜的俄罗斯计划的项目计划火箭队,特别是重新灌注的弹道导弹从潜艇发射。推出—2001年的次生测试飞行和2005年的轨道尝试—由于火箭故障导致失败。

社会而不是建造另一个大型昂贵的航天器,而不是建造另一个昂贵的航天器,2009年将成为Lightail项目,依靠Cubeesats—便宜,小型化的模块化航天器10厘米。而不是称为数百千克—质量需要更大的帆布和更复杂的物流—每盏灯都小于五公斤。宇宙飞船由三个串联立方体组成,这是一种巨大地简化其结构的设计并降低了成本。“In essence, Moore’法律已经达到了太阳帆船技术,”Ecliptic企业首席执行官Rex Ridenoure表示,该公司负责Lightsail’S集成和测试。“It’对于某些任务配置文件的一个很好的匹配。”

思考大,建筑小

随着Cubeesats Nasa的崛起,又看了一下太阳风帆,在2000年代开始了自己的古老太阳能航行项目。美国宇航局’S 3.5米宽的纳米尾部D旨在测试太阳能风帆如何用于防止卫星的脱离卫星。但是,当它的猎鹰1火箭未能达到轨道2008年,NASAAIL-D被摧毁。美国宇航局在2010年推出了更换,2011年成功地测试了空间中的技术,尽管航天器倾向于在轨道上旋转和滚动。与此同时,日本空间机构于2004年成功地测试了太阳能航行,2010年推出了Ikaros,这是一种全面的行星际任务,使用了315公斤,20米对角线太阳风帆在那年晚些时候飞过了金星。日本’s IKAROS mission “was not a stunt,”ridenoure说,而是“一个非常明确的技术成熟使命。他们显然在这个地区的其他人领先。”

美国宇航局仍在玩追赶。该机构的下一步’S太阳能航行计划是成为一个名为Sunjammer的使命,飞船飞扬2015年在宽阔的40米宽阔的帆船上飞出地球轨道。但美国宇航局去年取消了Sunjammer,引用了建造航天器的承包商的短缺。相反,原子能机构正在继续规划更适中的基于立方体的太阳帆船特派团,在2018年在美国宇航局的首次职业飞行中开发了两次才能发射到月球’S空间发射系统火箭。原子能机构’S Lunar Flashlight使命将使用太阳能航行,不仅可以播放,而且还将阳光照射到月亮附近的黑暗陨石坑中’S杆,寻求水冰。它的伴侣是近地球小行星侦察兵,将使用它的帆翱翔于月亮来访问过期的太空岩石。每个由六个立方体组成,拥有九米宽的帆,估计为1500万美元—对于典型的美国国家航空航天局际任务任务的价格消失了小数。随着太阳风帆增强的小型星座对于许多其他应用有用,例如监控空间天气或从轨道测量其他行星。

根据行星社会的Doug Stetson’S Lightsail Project Manager,Lightsail正在证明对NASA至关重要’他对太阳风帆的重燃兴趣,他的团队正在与在原子能机构工作的工程师分享其教训和见解’s new projects. “通过将太阳帆与小型航天器(如CubeSat)耦合,可以以合理为私人组织的成本进行示范任务—这是行星社会可以帮助推进空间科学的一种方式,” Stetson says. “目标是展示这种方法的可行性,并鼓励其他团体和机构将其用于更高级的勘探任务。”

甚至所以,唐’Ridenoure说,T期待看到太阳帆随时更换火箭队。对于发射,快速轨道变化和行星着陆,强大,立即踢火箭可以’t被击败。美国宇航局大部分’S努力—向国际空间站推出,将小行星重定向到月球轨道,发送机器人并最终将人类发送给其他行星—围绕这些非常的东西。“太阳帆船刚刚’对于这些任务类型的匹配很好,” Ridenoure says. “但对于更悠闲的任务来说,太阳帆船可能有优势。”