上個月SpaceX的獵鷹重型火箭成功發射,對台灣而言,最重要的酬載當然是福衛7號,不過其他的衛星也都個個有特色。名叫「光帆2號」(LightSail 2)的成功展開了巨大的太陽帆,準備實驗太陽風的輕微壓力,是否能夠產生足夠的動力,衛星這可能是在未來,我們前往遙遠星海的方法,甚至可以航向太陽的鄰居恆星。

太空航行(Space flight now)報導,行星協會( The Planetary Society)表示,光帆2號是6月25日搭乘獵鷹重型火箭的24顆衛星之一,它又是放入一個名為Prox 1的衛星裡,以便飛往更高的軌道,在進入太空後的一星期,Prox 1釋放了光帆2號,此時距離地球800公里,以避免地球最上層大氣層的干擾。

光帆2號非常的小,只有5公斤重,體積大約是一條麵包的大小,在啟動之後第一件事是充電,它的供電來自太陽能電池與鋰電池組,此時鋰電池沒有電,所以在進入軌道後的這3個星期,都在充電與調整軌道,到了7月23日才啟動伸展太陽帆的命令後,雖然比預定時間晚了不少,不過行星協會很有耐心,以避免失敗。

太陽帆由聚酯薄膜構成,折疊起來時,但是四個鈷合金延伸桿開始將薄膜攤開,太陽帆的面積達到32平方公尺,差不多是一個拳擊擂台場的範圍。

在太陽帆展開之後,光帆2號就要開始紀錄接受到的太陽光壓,根據行星協會的說法,來自太陽帶電粒子造成的壓力,不會比迴紋針來的大,但這樣的力量只要持續長存,就能夠力推動帆。

理論上,光帆2號可以憑著太陽光壓而持續提升軌道高度,每天可其軌道升高幾百公尺,這聽起來不錯,不幸的是,光帆2號太小了,沒有火箭控制系統來控制它的角度,所以它雖然在迎光面能夠升高軌道高度,卻會在背光面失去軌道高度,仍然會掉回地球,預計在一年後於大氣層中燒毀。

行星協會是3位知名科學家:曾在航太總署任職的路易斯費里曼(Louis Friedman)、天文學家卡爾薩根博士(Carl Sagan),與天文學家布魯斯穆雷( Bruce Murray )發起,於1980年成立,是非官方的太空研究組織,著名的科普主持人 比爾奈(Bill Nye)也是協會成員。他們的經費由是由私人公民、基金會和企業捐贈者所組成,光帆計劃從2009年到2019年3月,已耗資約700萬美元。

Planetary Society Deploys LightSail 2’s Solar Sail. What Does The Future Hold For Solar Sails?

這是行星協會開發的第2面太陽帆,也是第三次在地球軌道進行的太陽帆實驗。第一次實驗是2015年5月,光帆1號由擎天神5型火箭(Atlas V)送上太空,也成功的張開太陽帆,但是軌道高度太低,太氣層粒子影響了飛行器的軌道,實驗不成功。

未來的太陽帆太空船想象圖。(圖/行星協會)
未來的太陽帆太空船想象圖。(圖/行星協會)

更早之前,行星協會曾委託俄羅斯潛艇發射宇宙1號實驗衛星,結果火箭燃料不足,未能進入軌道,實驗失敗。

除了行星協會以外,日本在2011年的金星探測船「伊卡洛斯」(IKAROS)也有一面巨大的太陽帆,面積達到196平方公尺,目前還在測試中。

文章來源:Privately-funded spacecraft now solar sailing in Earth orbit

文章來源:lightsail

(中時電子報)

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