芬兰科学家研制出了一种太阳帆，小行星探测成本降到了24万美金

用太阳帆来遨游太空这个想法想必很多人熟悉，原理是利用来太阳辐射来作为飞船的推进装置，推进力虽然很小，但是只要太阳继续照耀着，太阳帆就能继续运作。

但还有另一个推进系统可以利用太阳的力量来实现飞船的动力，这就是——电动帆。

除了光，太阳还会放射出一股稳定的带电粒子——这就是太阳风，一股强大的带电亚原子颗粒流，通过这股带电流来实现动力的装置就是电动帆。

芬兰工程师 Pekka Janhunen 博士领导的团队日前计划建造一种电动帆，它将利用这些带电粒子实现太阳帆的电动化。

往回说说太阳风。你见过彗星的小尾巴吗？其实这就是太阳风作用形成的。太阳风能形成一个围绕太阳的大气泡，就是日光层。日光层是太阳风与来自银河中其他恒星的太阳风相遇的地方。

NASA 的旅行者号飞船最近就通过了这样一个区域，最终进入了星际空间。

按照 Janhunen 团队的计划，电动帆能伸出用非常细的电线，每根直径仅 25 微米，但展开后有 20 公里长。电子帆装备了太阳能电池板和电子枪，只需几百瓦就能运行。

太阳风带的是负电荷，而电动帆是正电荷。两者相撞，电动帆便产生了加速度，实现推动力。

电动帆的加速度很慢，但经过足够长的时间加速，速度会快的惊人。例如，一个 1,000 公斤的电动帆有 100 条这样的电线延伸到各个方向，它可以得到每秒 1 毫米的加速度。

第一秒，它移动了 1 毫米，然后是 2 毫米，以此加倍类推。在一年的时间里，电动帆速度可以达到 30 千米/秒。

比较一下，目前最快的星际航天器，NASA 的旅行者 1 号，速度也仅仅是 17 千米/秒。

但这种运行方法有一个缺点，就是它无法在地球的磁层中运行。因此，一艘电动帆需要由一架传统的火箭发射离开地球后，再摆脱火箭后才能向外太空驶去。

像太阳帆一样，电动帆也可以旋转。根据太阳风击打的方向，它可以调整自身在太阳轨道上的高度。

虽然这听起来像科幻小说，但实际上科学家们正在研究这个听起来有些不可思议的电动帆。2017 年 6 月，芬兰发射的 aalto - 1 卫星，其中一项实验就是测试电动帆。

2015 年，NASA 宣布赞助 Pekka Janhunen 博士和他的团队进行第二阶段创新 HERTS，以探索该技术如何在更短的时间内飞离太阳系。

HERTS 航天器从其中心向外延伸 20 个电动帆，形成一个巨大的圆形电动帆组来捕捉太阳风，通过缓慢旋转这些电动帆，离心力会将其拉伸到圆形。

如果这项技术成功，HERTS 将在 10 年内到达太阳风顶层。这个距离按照旅行者号的速度要花 135 年才能到达。

今年 9 月，芬兰气象研究所的一组研究人员宣布了一个惊人的想法，即利用电动帆全面探测小行星带。

他们建议建造一系列 5 到 50 公斤重的电动帆，每个电动帆都可以伸出 20 公里长的绳子，捕捉太阳风。

计划在为期 3 年的任务中，它们将会驶向小行星带，整个团队将可能会探索 300 个不同的小行星。

每个电动帆将配备一个 40 毫米口径的小型望远镜，它足以观测到直径 100 米的小行星表面的特征。它们还配备红外光谱仪，能够确定每颗小行星由什么矿物组成。

如果该团队是抱着星际采矿的目的去探测的话，那么这恰好是发现价值 10 万亿美元的固体铂小行星的好方法。

据研究人员称，他们可以将每颗小行星的探测成本降至 24 万美元左右，这已经是人类能达到的最低成本了。

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发布媒体：好百科 作者：TechPunk