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NASA研發(fā)推進系統(tǒng):太陽能電子帆為航天器插上“翅膀”

來源:新能源網
時間:2016-12-13 09:03:16
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NASA研發(fā)推進系統(tǒng):太陽能電子帆為航天器插上“翅膀”  北京時間7月27日消息,據國外媒體報道,NASA的工程師們近日公布了一項激進的推進系統(tǒng)的新細節(jié)。該系統(tǒng)或將大大縮短星際旅行

  北京時間7月27日消息,據國外媒體報道,NASA的工程師們近日公布了一項激進的推進系統(tǒng)的新細節(jié)。該系統(tǒng)或將大大縮短星際旅行的飛行時間。該系統(tǒng)將與太陽釋放的粒子發(fā)生反應,通過與光子相斥,為飛船提供飛行動力,并讓飛船以前所未有的高速運行。

  研究人員表示,利用該系統(tǒng),航天器只需十年時間便能抵達太陽風頂層,而“旅行者”探測器足足用了35年時間才走完了這段路程。他們希望能在2020年之前對該系統(tǒng)展開測試。

  “我們能在10年、或12年之內就完成旅行者號此前執(zhí)行的任務。”NASA馬歇爾先進概念辦公室的工程師、太陽能電子帆(E-Sail)項目的首席調查員布魯斯·韋格曼(Bruce Wiegmann)說道。“我們只用五六年時間就能抵達冥王星,只用兩年就能抵達木星。”

  他們提出的概念名叫“太陽風頂層靜電快速傳輸系統(tǒng)(Heliopause Electrostatic Rapid Transit System,簡稱Herts)太陽能電子帆項目”。太陽能電子帆不需要內置推進劑,而是由太陽風進行推動,最終到達太陽風頂層,也就是太陽系的邊緣。

  一艘緩緩旋轉的航天器將采用10至20根帶電的鋁線,打造出一張巨大的“太陽能電子帆”。“我們將把這些又長又細的鋁線接在緩慢旋轉的航天器外面,并讓它們帶上正電荷。帶正電荷的鋁線將與太陽風中帶正電荷的離子相斥,從而把飛船向前推去。這就像我們在學校里玩的磁鐵一樣,磁鐵是會同性相斥的。”

  每根鋁線的直徑只有1毫米,但長度足足有12.5英里(約合20公里),差不多相當于219個足球場的長度。太陽能電子帆將與太陽風中的光子相斥,為飛船提供前進的動力。“太陽風中光子和電子的運動速度非???,可以達到每秒400至750公里。”布魯斯·韋格曼說道,“太陽能電子帆將利用這些光子推動飛船向前運行。”

  NASA馬歇爾航天飛行中心的研究人員們已經開始了相關測試,這將會持續(xù)兩年多時間。他們需要確定有多少光子會與鋁線相斥,又有多少電子會與鋁線相吸。工程師們還會開展等離子體測試,并改進數據模型,用于太陽能電子帆的進一步研發(fā)。不過,專家稱該計劃存在一定的問題。

  “我們正在努力改進這一技術。”韋格曼說道,“我們還在學習相關的物理知識,以便計算太陽風能夠提供多大的推力。”

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