长沙、沈阳合作，太空实验要上天！

利用太阳光照射产生的压力，为太空中的航行器提供无穷尽动力，人类冲出太阳系，遨游太空的梦想是不是指日可待?

新年伊始，《人民日报》、央视等中央媒体相继报道这一科技新闻，让想遨游太空的人欢欣鼓舞↓↓↓

新闻里说，中国科学院沈阳自动化研究所研制的“天帆一号”太阳帆，搭载由长沙天仪研究院研制的潇湘一号07卫星，去年8月31日成功发射后，经过4个多月的“太空遨游”，在轨成功验证了多项太阳帆关键技术。

　　——这，是该研究所首次在轨成功进行关键技术试验。

　　看到这里你可能会问：新闻里提到的“太阳帆”是个什么东西?

　　这太阳帆，可是目前公认的、人类实现星际航行的“利器”!

　　它是如何工作的?

　　谢邀。

　　道哥为你一一道来。

太阳照在“帆”上即可变成动力

　　太阳帆，顾名思义，它是利用太阳在薄膜上的反射光压来提供动力的航天器。

　　它在小行星探测、地磁暴监测、太阳极地探测及空间碎片清除等方面具有广泛应用前景。

　　大型太阳帆被认为是未来行星间航行的关键手段，在空间科学探测中将发挥重要作用。

　　说得更加通俗点就是，当光子撞击到光滑的平面上时，可以像从墙上反弹回来的乒乓球一样改变运动方向，并给撞击物体以相应的作用力。

　　单个光子所产生的推力极其微小，在地球到太阳的距离上，光在1平方米帆面上产生的推力只有0.9达因，还不到一只蚂蚁的重量。

　　如果太阳帆的直径增至300米，它的面积可达到70686平方米，由光压获得的推力为0.034吨——这一推力可使重约0.5吨的航天器在二百多天内飞抵火星!

　　若太阳帆的直径增至2000米呢?那么，它所获得的1.5吨推力，能把重约5吨的航天器送到太阳系以外!

　　啧啧，厉害吧?

沈阳、长沙两地合作太空实验

　　这次引人瞩目的“天帆一号”太阳帆实验，由中国科学院沈阳自动化研究所与长沙天仪研究院携手共同完成。

　　成立于上世纪50年代的中国科学院沈阳自动化研究所，是一个拥有一流科学家和科技队伍的国立科研机构，被称为“中国机器人事业的摇篮”。

　　它在中国机器人事业发展历史上创造了20多个第一，引领中国机器人技术的研究发展。

　　位于长沙高新区的长沙天仪研究院，成立于2016年，截至目前已成功发射17颗卫星。作为国际宇航联合会的正式会员，研究院在卫星发射数量、技术研发程度、融资金额及轮次等均处于国内民营同行领先地位。

　　这次合作，由沈阳自动化所研究员刘金国研究员带领团队开展太阳帆的总体设计、技术验证和环境试验工作;天仪研究院为天帆一号提供卫星平台、搭载发射和测控通讯等相关保障。

　　刘金国研究员同时也是天仪研究院聘请的潇湘一号07卫星总设计师。他介绍：“天帆一号”将柔性膜折叠存储在展开机构内部，发射前大小不到0.5个立方星体积(1立方星体积为10厘米×10厘米×10厘米)，在潇湘一号07卫星平台正常入轨之后，通过两级组合展开的方式开展技术验证。

　　一级展开释放采用了热切割和被动释放机构，通过储能装置将太阳帆帆体从卫星平台中推出并翻转90度;二级展开机构采用主动驱动伸出四根双稳态帆桁，逐渐展开聚酰亚胺帆膜形成光帆，帆膜展开尺寸约为0.6平方米。

　　从当前在轨返回的数据和图片表明，“天帆一号”太阳帆关键技术试验进展顺利，在轨验证了微小卫星两级主被动展开系统、多帆桁同步展开机构、可展开双稳态杆技术、柔性帆膜材料、帆膜折叠展开技术等多项关键技术。

为人类“星际旅行”提供无尽动能

　　长期以来，人们一直都渴望找到新的动力方式，够摆脱对火箭的单一依赖，实现人类遨游太空的梦想。

　　科学家们普遍认为，“太阳帆”飞船可能是人类星际旅行的唯一希望。

　　以太阳光作为动力，可减少宇宙飞船携带的大量燃料，增加其机动性范围，使其在太空停留更长的时间。并且，只要有阳光，它就能不断获得动力。

　　在太空航行过程中，太阳帆不需消耗额外化学燃料和工作介质，具有质量小、收展比大、成本低、功耗低、航程长的特点。

　　但它的技术难度大，涉及的学科门类也较多。

　　目前，国际上已有日本、美国、英国、俄罗斯等国家相继成功在轨开展了太阳帆的技术和应用研究。

　　在国家自然科学基金、国家“万人计划”、中国科学院“百人计划”等项目资助下，沈阳自动化所从2011年开始，便开展了空间柔性展开机构的相关研发工作，“天帆一号”是其中第一款飞行产品。

　　太阳帆代表了人类未来太空飞行的技术，如果试验能够成功，它将为开发新型宇宙发动机方向迈出重要一步。

　　可以预见，人类未来可以利用太阳帆从事深空探索，并给人类的太空旅行带来一场新的革命。