宇宙1号

航天器

宇宙一号是一枚航天器，用于太阳帆技术试验。先后有两个宇宙1号被发射升空，起先是2001年行星协会发射的太阳帆飞船，紧接着是2005年俄罗斯K-496潜艇上发射的宇宙一号，第一个已经坠毁。据说都已失败。

简介

宇宙1号是一枚航天器，用于太阳帆技术试验。

2001年7月20日，行星协会发射了“宇宙1号”航天器。这是一颗亚轨道航天器，是世界上首次使用太阳帆作为航天飞行动力装置的航天器，也称太阳帆飞船。这颗航天器没有能与第三级火箭分离，最终坠毁了。研制人员准备了3年时间，现在第二个“宇宙1号”太阳帆也已经发射。新的“宇宙1号”比原来设计更大，由8个15米长的超薄三角形聚酯薄膜帆组成，总面积达600多平方米，总重量为50千克，耗资400万美元。可以环绕地球轨道运行，于2005年6月21日从一艘位于巴伦支海的俄罗斯潜艇K-496上发射。发射后与地球失去联络。之前有报道说发射失败，行星协会在保持一阵沉默后也承认这次实验未能成功将太空船送入轨道。

太阳帆

概念

太阳帆 (也称为光帆，特别是它使用来自于太阳以外的光源时)是使用巨大的薄膜镜片，以太阳的辐射压做为太空船推进力的一种计划。辐射压不仅非常小，而且与太阳距离的平方成反比，但不同于火箭的是，太阳帆不需要燃料。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。

太阳能集热器、温度控制面板和阳光下的树荫都可以视为特殊的太阳帆，太阳帆可以帮助在轨道上的太空船调整飞行姿态或是对轨道做少量的修正而无须耗费燃料，而用别的方法都必须消耗燃料才能操纵或控制飞行姿态。已经有一些小规模的，为特定目的建造的太阳帆被尝试过。一些无人太空船，像先锋10号，曾经成功的以这些技术延长了产品使用的期限。

太阳帆的科学性已经有良好的证明，但是处理大型太阳帆的技术仍未成熟，使得任务规划者不愿意贸然的投资下数以百万计的预算去开发太阳帆的操控结构。这种轻忽的心态使一些热心的民间机构试图私下发展，例如宇宙1号的计划。

太阳帆的观念是17世纪德国的天文学家开普勒最早提出的，在1920年待后期，福禄贝尔·占德经过近十年的淬练才再度提出此一观念。

原理

太空船配置一个巨大的薄膜镜片来反射太阳或其他来源的光，照射在镜面上的光经由光子的反射产生辐射压提供了微小的推力，调整反射风帆与太阳间的角度可以让太空船受到的推力方向相对应的产生改变。在大部分的设计中，都使用辅助的空气舵来控制方向，以小太阳帆来改变大太阳帆的姿态(参考图解)，空气舵通常都使用电动马达来操作。

因此，在轨道上的风帆不需要盘旋或移动以指向或离开太阳，几乎所有的任务都可以使用风帆来改变轨道，而不是直接的推离开行星或太阳。当在环绕着行星运转时，风帆是在轨道被缓慢的转动着，推力的作用是让太空船从低轨道运动至高轨道，并使他不要落入低轨道上。当轨道距离行星够远时，风帆会环绕着太阳继续相似的回旋运动。

最适合太阳帆进行的任务是在太阳附近的回旋，那里有充裕的光子，帆的效率最高。也因为这个原因，多数的风帆被设计得能耐高温，能为了不同的任务去接近太阳：在近距离内观察太阳的极区，为了观察太阳和邻近区域的环境，可以从一个非开普勒圆形轨道平面，接近至只有几个太阳半径的近距离，而在接近太阳的时候风帆会有很高的速度。

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