NASA准备将下一代太阳帆发射到深空

随着科技的发展，太空旅行已不再仅限于科幻作品中，而是逐步走进现实。今年4月，一项创新的太阳帆技术——先进复合太阳帆系统，将在新西兰马希亚的Rocket Lab 1号发射场搭乘Electron火箭升空，这一技术有望革新未来的太空旅行方式，加深我们对太阳及整个太阳系的认知。

太阳帆技术是一种利用太阳光压作为推进力的创新方案。当阳光照射到帆面并反射出去时，会产生微小但持续不断的推动力，使航天器得以加速前行，无需依赖传统重型化学推进系统，从而实现更长久的太空任务和更低廉的成本。然而，传统的太阳帆受限于吊杆材料和结构，以往多采用较重或设计复杂的吊杆，如同帆船的桅杆，难以满足现代小型航天器的需求。

美国国家航空航天局（NASA）正在研发一款名为“先进复合材料太阳帆系统”的新型设备，旨在解决这一问题。这款太阳帆将搭载由NanoAvionics制造的12U立方体卫星进行测试，采用柔韧的聚合物和碳纤维材料制作出更为坚硬且轻巧的复合材料吊杆。此次任务不仅是要成功展示新式帆的部署过程，还要验证其性能表现。

太阳帆能够通过调整角度捕获并利用太阳光，就像帆船调整帆的方向捕捉风一样，进而调整轨道。在完成吊杆部署评估后，该任务将进一步测试一系列改变航天器轨道的机动动作，并为将来可能采用更大规模帆的任务积累宝贵的数据。

此次研发的复合材料吊杆具备独特的管状设计，可如卷尺般折叠收纳，保持轻巧的同时，又能保证稳定性，避免因温度变化产生变形。一旦抵达约600英里（1000公里）的太阳同步轨道，航天器将开始展开长达7米的复合材料吊杆，横跨聚合物帆的对角线。经过约25分钟，太阳帆将全面展开，总面积达到860平方英尺（80平方米），大致相当于6个停车位大小。航天器上的摄像头将全程记录这一重要过程，监测帆的形态与对称性。

值得一提的是，由于太阳帆的巨大尺寸以及反光材料的设计，在特定光照条件下，甚至可以从地球上直接观测到它，亮度堪比夜空中最亮的星星天狼星。

NASA的目标是通过这项技术突破，引领未来的太阳帆发展。借助NASA的小型航天器技术计划，成功部署和运行轻型复合材料吊杆将有力证明其潜力，为未来的月球、火星乃至更大规模的任务铺平道路。这类吊杆设计理论上能支撑起面积达5,400平方英尺（500平方米）的巨大太阳帆，相当于一个篮球场大小，而且随着技术成熟，未来甚至可支撑起面积高达21,500平方英尺（2,000平方米）的太阳帆，约半个足球场大小。获取更多前沿科技信息访问：https://byteclicks.com

正如NASA艾姆斯研究中心的首席系统工程师艾伦·罗德斯所言，“太阳将持续燃烧数十亿年，为我们提供了无穷无尽的推进能源”。利用太阳帆技术，未来的太空任务可以摆脱大型燃料箱的束缚，转而利用源源不断的太阳能实现推进。

此外，太阳帆还能为需要精确轨道定位的任务提供持久推力，比如监测太阳活动以预测太阳风暴和日冕物质抛射等现象，这些都对地球的安全有着重大影响。而复合材料吊杆的应用前景远不止于此，其轻量化设计和紧凑的封装特性使得它们在未来有可能用于月球和火星基地的建设，担当起建筑框架结构或高效紧凑的通信天线杆的角色，为宇航员探索月球表面提供通讯保障。

NASA艾姆斯太阳帆任务项目经理鲁迪·阿奎利纳表示：“这项技术极大地激发了人们的想象力，重新定义了航行的概念，并将其扩展至太空旅行领域。通过展示太阳帆和轻型复合材料吊杆的技术实力，我们正朝着利用这一技术激发更多未来任务的方向迈进。”