日本宇宙航空研究開發機構（以下簡稱JAXA)27日表示，日本將於5月發射一艘“太空帆船”，可利用風箏形太陽帆反彈太陽粒子向前推進。“太空帆船”名為“伊卡洛斯”(Ikaros，太陽輻射推進型行星際風箏飛船的英文縮寫），將於5月18日搭乘火箭在日本南部的種子島航天中心發射升空。
基本介紹
- 中文名：太空帆船
- 外文名：Ikaros
- 別名：伊卡洛斯
- 動力：太陽輻射
- 研製成本：1600萬美元
- 國家：日本
- 目的地：金星
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簡介
日本太空帆船概念圖
JAXA太空系統專家津田雄一表示：“‘伊卡洛斯’是一艘‘太空帆船’，可將太陽帆反彈的太陽光粒子的壓力作為其推動力。”太陽帆柔軟富有彈性，厚度還不及人的一根頭髮，上面裝有用於發電的薄膜太陽能電池。電量和壓力雙管齊下讓“伊卡洛斯”擁有混合動力。津田雄一說：“太陽帆這項技術讓無燃料太空旅行成為一種可能，只要有陽光存在便可獲得前進動力。太陽能電池產生的電量允許我們進入太陽系內更遠的區域同時提高效率。”
津田雄一指出，“伊卡洛斯”研製成本為15億日元(1600萬美元)，將成為第一艘使用太陽帆技術的深空探測飛船。過去進行的試驗只在地球周圍軌道展開太陽帆。JAXA計畫利用改變銀色太陽帆反彈太陽光粒子的角度控制“伊卡洛斯”的飛行路線。在太空釋放後，“伊卡洛斯”將呈短圓柱形，而後展開邊長14米的太陽帆。
伊卡洛斯
“伊卡洛斯”這個名字讓人聯想到希臘傳說中的人物伊卡羅斯。伊卡羅斯是代達羅斯的兒子，在用父親製造的人工翅膀逃離克里特時，由於距離太陽太近導致粘翅膀用的蠟溶化，最後掉進愛琴海。津田雄一說：“‘伊卡洛斯’並不會飛向太陽。”
“伊卡洛斯”搭乘的火箭將同樣用於發射日本的第一顆金星衛星“拂曉”號(Akatsuki)，也被稱之為“行星-C”。“拂曉”號將與歐洲航天局2010年初發射的“金星快車”衛星密切合作。未來幾年，JAXA可能還會實施其他一些大膽的太空項目。
太空政策戰略總部的一名官員27日表示，一支專家小組建議日本政府在未來5年向月球派遣一個有輪機器人，並在2020年之前建造世界上第一個月球基地。在這項計畫中，機器人將負責架設一個觀測設備，用於收集地質樣本並將相關數據傳回地球。此外，機器人還將安裝太陽能電池板用於發電。
專家小組最初曾考慮派遣一個兩足類人機器人，但最終還是認定有輪機器人更為實用。這位官員說：“兩足機器人在崎嶇不平的表面行進仍面臨難度，即使在地球上也是如此。”這支專家組同樣提出在大約2020年之前建造世界上第一個月球站的構想，先進有輪機器人將駐紮在月球站。據專家組估計，這項無人任務在未來10年所需的資金將達到2000億日元(20億美元)。
專家組共有20名成員，其中包括來自JAXA的專家以及商界和學術界人士，負責向交通大臣大臣前原誠司提出建議。他們計畫在6月晚些時候向這位負責太空探索的大臣遞交一份報告，報告將送交首相鳩山由紀夫領導的太空政策戰略總部進行討論。
金星探測器
5月21日晨與日本金星探測器“曉”號一同升空的，還有一個被稱為小型太陽能電力帆實證機的衛星，它也要飛往金星。在飛往金星的半年航程中，它可以不使用燃料，因為它僅靠沐浴陽光便可獲得無盡的動力。
這就是日本的“伊卡洛斯”號，它是世界上第一隻太空帆船。升空後，其內部的太陽能電池薄膜將像帆船的帆一樣展開，使太空帆船以太陽粒子撞擊帆面後產生的作用力為動力，嘗試在太空飛行。
“伊卡洛斯”號的帆約為14米見方，由聚醯亞胺樹脂製作，這種材料在手機基板中也得到套用。
科研人員介紹說，光的粒子照射到帆上以後，會被反射回來，“伊卡洛斯”號利用的就是反作用的壓力。據估計，接收太陽光能後，帆將受到約0.2克的壓力。雖然這僅相當於1日元硬幣五分之一的重量，但是在沒有重力和空氣阻力的宇宙空間，這種力度將在沒有任何損耗的情況下被積累起來，形成的動力可供加速和軌道控制。根據計算，在半年時間內，“伊卡洛斯”號能夠加速到每秒100米。
“伊卡洛斯”號的帆厚約7.5微米，相當於頭髮絲直徑的十分之一左右。在火箭發射的時候，帆將會摺疊起來，收藏在直徑約1.6米的圓筒形機體外側。
進入太空後這么薄的帆能否順利展開是成功的關鍵。由於帆非常輕且沒有支柱，因此將通過旋轉機體，釋放出安裝在四角的墜子，利用離心力，使帆展開成正方形。研究人員曾利用摺紙探索了摺疊的方法，還利用氣球懸掛樣品，研究了在空氣阻力很小的約37公里的高空展開帆的方法。
如果能夠順利地於約半年後抵達金星，“伊卡洛斯”號將完成驗證實驗，隨後它將飛過金星，繼續飛向太陽附近。
太空帆船
雖然太空帆船構想100年前早已有之，但是由於難以開發出帆的材料和在太空中展開帆的技術，有關構想一直未能成為現實。美國2001年和2005年曾發射過試驗機，但都由於發射失敗或技術難題而未取得成功。
“伊卡洛斯”號的名稱來自希臘神話，神話中的“伊卡洛斯”由於過於靠近太陽，導致身上粘結羽毛的蠟融化而墜落。但是項目研究小組負責人森治表示：“如果‘伊卡洛斯’號飛得過於靠近太陽而墜落，就是最理想的結果。”
總結
研究人員將來還準備實施太陽帆船前往木星的航行。計畫在約35米見方的太陽帆上安裝利用電力運轉的離子發動機，同時利用帆上的太陽能電池發電提供部分電力。
