美丽的星际风筝

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“伊卡洛斯”是日本设计的第一个验证利用太阳光压驱动进行自由飞行的航天器

2010年5月21日，日本在发射黎明号金星探测器时还搭载放飞了耗资15亿日元（1600万美元）的“太阳辐射加速星际风筝”（简称“伊卡洛斯”）的太阳帆航天器，以检验是否能够利用太阳能实现加速飞行。

日本宇宙探索局6月10日称，在距地球约770万千米的太空，通过转动直径1.6米、高0.8米的圆柱形机体，利用离心力，“伊卡洛斯”已成功展开了折叠收藏在机体外侧的14平方米的薄膜帆。6月15日，从太阳帆中心机体分离出去的相机也拍下这一图像并传回了地球。“伊卡洛斯”薄膜帆的成功展开，标志着该试验已经成功一半。剩下的一半，就是在由太阳光所产生的光压作用下，“伊卡洛斯”将在半年的时间内飞向距离地球约800万千米的金星。

“伊卡洛斯”是世界第1个使用太阳帆技术的深空探测器，过去进行的试验只是在地球周围轨道展开太阳帆。此次试验最终成功后，将改写人类航天动力的历史，使深空宇宙探测成为可能，也将标志着“宇宙大航海时代”的真正来临。

“伊卡洛斯”收装外形图

太阳帆是一种不需要任何燃料，完全依靠以太阳光作动力的新型航天器。传统的航天器是由其内部能量燃烧所产生的冲力来推动的，而太阳帆仅仅是由被其巨大的、像镜子一样的帆反射的光子来推动的。其速度的大小依赖于它被光压推动时间的长短。阳光是无限的动力之源，只要有阳光存在的地方，它会始终推动太阳帆前进。

从理论上来说，太阳帆能以每秒约1毫米的速度加速移动，飞行100天后速度能达到约1.6×104千米/小时，1年后能达到约5.8×104千米/小时。只需3年时间，太阳帆的速度就能达到约1.6×105千米/小时。这是人类任何飞行器都没有达到过的速度。按照这样的速度，太阳帆不出5年就能到达冥王星。而相比较而言，目前正在飞往冥王星美国的“新地平线”探测器（使用化学火箭发动机并从木星借力）要用9年时间才能到达目的地。

依靠太阳辐射加速的日本“伊卡洛斯”携带了利用薄膜太阳能技术制造的薄膜帆，柔软富有弹性，薄膜帆由厚度只有头发直径1/10的极薄树脂制成，重量仅为一枚硬币的1/5，可自由调节光反射，用于加速、减速及改变太阳帆方向，阳光对太阳帆形成的反射压力是其动力。在接近金星之前的约半年中将反复进行太阳帆试验，为将来开发深空探测器积累经验。此外，“伊卡洛斯”太阳帆还将试验利用太阳光发电的薄膜太阳能电池，而这项技术有朝一日将用到一种太阳帆与太阳能电推进混用的空间发动机上。

“伊卡洛斯”的任务期限为6个月。本次试验如果成功，日本将在几年后进行第2次试验，届时将使用直径50米的中型太阳帆和离子推进发动机，向木星和特洛伊小行星进发。除了日本，俄罗斯和美国也一直在试验太阳帆技术。

“伊卡洛斯”在太空成功展开

6月16日已成功展开薄膜帆的太阳帆试验飞船“伊卡洛斯”。照片由与航天器机体分离的相机拍摄。相机为圆柱形，直径约6厘米，弹出后开始拍摄图像，并使用无线电波将图像发给主体。弹出后相机无法回收，一直漂浮在太空里

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日本有关太阳帆的一些试验

2004年8月9日日本用S-310小型火箭，携带两种不同形状、厚度为7.5微米的聚酯亚胺薄膜，飞向高空，进行薄膜展开试验。火箭起飞后100秒钟，升高到122千米时，打开外层的三叶草状的薄膜；当飞行230秒，上升到169千米时，打开内层的扇形薄膜。两次展开均获得成功。不过，日本的这项飞行试验只是太阳帆的展开试验，并没有试验利用太阳帆产生推进力。

2006年2月和9月，日本又先后发射了两颗“太阳帆次级有效载荷卫星”，展开直径为15米。

2006年8月，日本利用高空气球进行了直径20米的四角形太阳帆的展开试验，展开机构工作良好。

三叶草状的太阳帆试验

2006年日本发射的“太阳帆次级有效载荷卫星”