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完全展开后的太空帆效果图
北京时间22日凌晨3点46分，全球第一个太阳帆宇航器——“宇宙一号”从位于巴伦支海的俄罗斯核潜艇上发射升空。如果一切进展顺利，“宇宙一号”将成为首个真正以太阳光为动力的“太空船”，它同时也成为第一个由非政府组织发射的地球轨道飞行器。据悉，这艘太阳帆飞船耗资400万美元，是由美国行星学会、俄罗斯科学院与莫斯科拉沃奇金太空工业设计所花费数年时间联合研制的，并将由来自美国、俄罗斯和捷克的专家共同测控。从理论上讲，当太阳光照射到帆板上时，帆板将反射光子，而光子会对太阳帆产生反作用力，从而推动零重力的太阳帆前行。因此，太阳帆的直径越大，获得的压力也越大，速度也将越快。同火箭和航天飞机迅速消耗完的传统化学燃料相比，阳光堪称无限动力之源，可为“宇宙一号”长期提供动力。
美联社报道，“宇宙一号”当天搭乘一枚卸掉弹头的俄罗斯洲际导弹发射升空后，首先被送入距离地面824公里的轨道接受地面控制人员的各类测试。此后，这个飞行器只需101分钟将能环绕地球飞行一圈。本周六(22日)，地面控制人员将发出无线指令，要求“宇宙一号”开始展开八面巨大而轻盈的太阳帆，此后，太阳能量将推动这个大家伙在地球近极地轨道上飞行。这个宇航器最与众不同之处在于其动力将完全来自太阳光。据悉，“宇宙一号”通过用特殊材料制成的超轻薄聚酯薄膜来获得太阳能，八扇状如风车的15米长帆板会从不同方向反射太阳光，整个飞船将如同海上的帆船那样“借风前进”。据悉，“宇宙一号”最初获得的加速度非常小，但是在飞行一昼夜后速度就可达每小时160公里以上，如能坚持100天，它的时速甚至可以超过1.6万公里。
有关专家介绍说，当“宇宙一号”帆板全部展开后，其总面积相当于一个足球场大小，并能成为夜空的一个肉眼可见的美丽动点。不过，由于本次飞行仍属于实验性质，“宇宙1号”运转时间不会持续很长。一个月后，聚酯薄膜制成的帆体将在太空炽烈的阳光下逐渐降解，同时撑起帆体的桅杆强度也会大打折扣。在这种情况下，“宇宙一号”的轨道高度将越来越低，最终落入地球大气层烧毁。专家指出，在距离相对较短的太空旅行中，太阳帆无法取代使用传统化学燃料的火箭，因为它启动加速度非常小。如果人类进行远距离太空探索，那么太阳帆的优势就变得极为明显了。由于太阳帆在飞行过程中始终不停加速，所以速度越来越快。据悉，太阳帆在理论上最高速度将达到光速2%。除了阳光，人们还可通过在卫星上安装功率巨大的激光器，为太阳帆提供能量。
研究人员推算，如果“宇宙一号”能持续飞行3年时间，其速度会提高到每小时16万公里，这是任何现有飞行器都无法达到的指标，相当于宇宙探测先驱“旅行者号”探测器飞行速度3倍。举例说，“宇宙一号”可在不到5年的时间内飞到距离地球约60亿公里的冥王星，而美国宇航局现有的普通飞船则至少需要十年光阴才能抵达目标附近。太阳帆飞船既不需要燃料，也没有发动机，所以可携带更多的科学仪器和货物。今后，太阳帆可能会首先造访太阳表面，然后再去探测遥远的冥王星。迄今为止，还没有任何探测器到达过冥王星。设计人员表示，阳光不仅会带来热量，还可以带来机械能。太阳发出的带电粒子会给太阳帆以足够推力。当然，离太阳越远，获得的推力会越小，但这种宇航器能在远离太阳的过程中获得足够速度，保证其完成太空之旅。
“宇宙一号”总重量为50公斤，由8片长度为15米左右的三角形高强度聚酯薄膜帆板组成，帆板总面积达600平方米，并涂满了反射物质。这些帆板就像直升机翼片一样，可以通过调整来改变宇航器的飞行方向和速度。从理论上来说，光是由细小的被称为光子的能量团组成，当太阳光照射到帆板上后，帆板将反射出光子，而光子也会对太阳帆产生反作用力，推动零重力的太阳帆前行。因此，太阳帆的直径越大，获得的压力也越大，速度也将越快。今后几天，地球上的科学家们将反复检测飞船上的各个系统工作状态，同时用高度控制发动机保持其轨道稳定。当所有的准备工作都就绪后，地面控制中心最早将于本周六发出指令，此后飞船开始将向桅杆充气，原本折叠的帆板会像花瓣一样逐渐展开，漂亮的太阳帆由此开始逐渐加速运行。
有意思的是，本次太空船的发射方式也与众不同，它没有采取传统的地面发射法，而是搭乘开展洲际导弹测试的俄罗斯核潜艇部队“便车”上天，结果仅仅花费50万美元就完成了发射任务。这一价格比使用美国本土的固定发射装置便宜了近百倍。
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