wuleyun601 发表于 2010-5-22 07:34

世界上首只太空帆船飞往金星

核心提示：与日本金星探测器一同升空的，还有一只太空帆船，它也要飞往金星。在飞往金星的半年航程中，它可以不使用燃料，因为它仅靠沐浴阳光便可获得无尽的动力。这是日本的“伊卡洛斯”号，它是世界上第一只太空帆船。

西安日报5月22日报道２１日晨与日本金星探测器“晓”号一同升空的，还有一个被称为小型太阳能电力帆实证机的卫星，它也要飞往金星。在飞往金星的半年航程中，它可以不使用燃料，因为它仅靠沐浴阳光便可获得无尽的动力。
这就是日本的“伊卡洛斯”号，它是世界上第一只太空帆船。升空后，其内部的太阳能电池薄膜将像帆船的帆一样展开，使太空帆船以太阳粒子撞击帆面后产生的作用力为动力，尝试在太空飞行。
“伊卡洛斯”号的帆约为１４米见方，由聚酰亚胺树脂制作，这种材料在手机基板中也得到应用。
科研人员介绍说，光的粒子照射到帆上以后，会被反射回来，“伊卡洛斯”号利用的就是反作用的压力。据估计，接收太阳光能后，帆将受到约０．２克的压力。虽然这仅相当于１日元硬币五分之一的重量，但是在没有重力和空气阻力的宇宙空间，这种力度将在没有任何损耗的情况下被积累起来，形成的动力可供加速和轨道控制。根据计算，在半年时间内，“伊卡洛斯”号能够加速到每秒１００米。
“伊卡洛斯”号的帆厚约７．５微米，相当于头发丝直径的十分之一左右。在火箭发射的时候，帆将会折叠起来，收藏在直径约１．６米的圆筒形机体外侧。进入太空后这么薄的帆能否顺利展开是成功的关键。由于帆非常轻且没有支柱，因此将通过旋转机体，释放出安装在四角的坠子，利用离心力，使帆展开成正方形。研究人员曾利用折纸探索了折叠的方法，还利用气球悬挂样品，研究了在空气阻力很小的约３７公里的高空展开帆的方法。
如果能够顺利地于约半年后抵达金星，“伊卡洛斯”号将完成验证实验，随后它将飞过金星，继续飞向太阳附近。


虽然太空帆船构想１００年前早已有之，但是由于难以开发出帆的材料和在太空中展开帆的技术，有关构想一直未能成为现实。美国２００１年和２００５年曾发射过试验机，但都由于发射失败或技术难题而未取得成功。
“伊卡洛斯”号的名称来自希腊神话，神话中的“伊卡洛斯”由于过于靠近太阳，导致身上粘结羽毛的蜡融化而坠落。但是项目研究小组负责人森治表示：“如果 伊卡洛斯 号飞得过于靠近太阳而坠落，就是最理想的结果。”研究人员将来还准备实施太阳帆船前往木星的航行。计划在约３５米见方的太阳帆上安装利用电力运转的离子发动机，同时利用帆上的太阳能电池发电提供部分电力。

http://img1.cache.netease.com/catchpic/4/4D/4DDEB7545F5A651687BED36C6B54425E.jpg


http://images2.china.com/news/zh_cn/international/1000/20100515/201005151501057062300.jpg

wlbx 发表于 2010-5-22 09:02

　　我不知道14米見方是什么意思，是14平方米还是14米×14米。
　　不知道大家有没有见过1日元，如果0.2克是1日元的1/5，就是说1日元是1克。不在办公室，没法上1克砝码的照片了，不过可以在网上搜索一下罗技G5鼠标的砝码，有1.7克的。
　　不明白“加速到每秒１００米”是什么意思，如果少一个“到”字就可以理解了，0.002牛的力（0.2克）作功半年，按0.28天文单位计算，做功84,000,000焦。H2A同步轨道能力是3.7吨，飞金星有2吨就不错了，假设金星探测器1吨，这个帆船也就1吨。
　　“离心力”好像物理课本上没有这个词。

nngs 发表于 2010-5-22 09:11

本帖最后由 nngs 于 2010-5-22 09:13 编辑

http://en.wikipedia.org/wiki/IKAROS
说这个飞行器的质量约300公斤
对角线长约20米，所以边长约14米，14x14平方米的面积

tragedy-ice 发表于 2010-5-22 09:30

现在还记得很久以前一个央视的节目上有一个学生提到过类似的设计    不知道这跟那个同学有没有关系哈   貌似是《异想天开》    或者《第二起跑线》   很久以前的节目了

诚诚 发表于 2010-5-22 10:00

迪迪外 发表于 2010-5-22 10:18

我比较关心的是, 如何飞往金星?
金星是地内行星, MS太阳风是从金星那边往地球方向吹的, 什么太阳帆可以逆风进行啊.
要说是飞往火星我倒是相信.

迪迪外 发表于 2010-5-22 10:27

再者, 每秒100米, 就是时速360公里, 以这个速度跑半年, 就是155万公里
如果要算上加速过程, 连100万公里都跑不到.
而金星与地球的增均距离是4150万公里.

gohomeman1 发表于 2010-5-22 10:56

94，我不知道在太空中，这个帆怎么让探测器逆太阳风方向飞？如果是在海上，这好理解。

另外楼主以前请把同一个事件一次性发掉。另一个帖我要锁掉了。

nngs 发表于 2010-5-22 11:49

这个太阳帆船从地球发射后, 已经具有的地球的公转轨道速度.所以它去金星需要的不是增加动能, 而是减少动能.太阳风/光压给它的力其实是一种调整力, 适当地在某个方向加速或减速, 与太阳对其的引力协同作用, 最终飞到目的地.

wlbx 发表于 2010-5-22 11:55

我比较关心的是, 如何飞往金星?
金星是地内行星, MS太阳风是从金星那边往地球方向吹的, 什么太阳帆可以逆风 ...
迪迪外 发表于 2010-5-22 10:18 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

　　帆船是可以逆风航行的，走“Z”字形路线。
　　飞船就更简单了，它是绕太阳飞的，不是走直线。远离太阳时打开帆，靠近太阳时把帆收起来（转到与阳光平行也可以）。
　　在我的记忆中，不知道是旅行者1号还是2号，发射的时候是先向太阳方向发射的，经过几个行星的多次加速。

gohomeman1 发表于 2010-5-22 14:56

回复 9# nngs

哦。是了，我没想到可以逆向发射。唉，看来是老了啊。

wlbx 发表于 2010-5-22 17:18

回复nngs

哦。是了，我没想到可以逆向发射。唉，看来是老了啊。
gohomeman1 发表于 2010-5-22 14:56 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif


    看得出你没发射过火箭……

liqisuccess 发表于 2010-5-22 19:11

7.5mm 这个厚度很惊人

liqisuccess 发表于 2010-5-22 19:12

打错了，是7.5um

zhangyf1997 发表于 2010-5-22 19:13

　　帆船是可以逆风航行的，走“Z”字形路线。
　　飞船就更简单了，它是绕太阳飞的，不是走直线。远离太 ...
wlbx 发表于 2010-5-22 11:55 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif


    貌似先向地球轨道内侧方向发射的是卡西尼号吧。

gohomeman1 发表于 2010-5-23 01:49

回复 9# nngs

再一想，还是不对啊。这种减速的方法，直接向太阳系内部发射探测器不是更方便吗？能否再详细地解释一下呢。我把那个问题单独分割了，请NNGS在下面的链接中解释一下。貌似熊也认为不对呢。
http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-135307-1-1.html

xiexz 发表于 2010-5-23 08:34

直接向太阳系内部发射的探测器在到达目的地进入环绕轨道是需要减速，否则以太阳引力对其的加速重用探测器要么成为太阳的午餐要么就和彗星一样被甩出太阳系了。太阳风帆的作用主要起到调整姿态，在合适的位置调整速度，另外帆上的太阳能电池板也能提供电力供应。这颗探测器上好像不是只有太阳帆动力的，而是带了太阳帆作为动力之一而已。

0辛弃疾0 发表于 2010-5-23 09:04

同意9楼的说法…
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