太阳帆|想要最快的太阳帆？那就先把它扔到太阳去吧！( 二 )
考虑了所有情况后 ， Bailer Jones总结道 ， 航天器能执行完全逆行推动加速以尽快接近太阳 ， 一旦到达近日点就打开它的帆 。 而且根据他的计算 ， 用这种方式的话帆的最终速度就能达到近350 km/s ， 也就是能实现1260000 Km/h！
这显然比化学火箭所能达到的速度快得多 。 目前记录的最快的航天器是帕克太阳探测器 ， 它能达到的最大速度大概是246,960 km/h ， 但仍需要打开光帆飞行大约2865年才能到达比邻星附近 。
在艺术家的描绘中 ， 装有太阳帆的IKAROS太空探测器在飞行中是一个典型的正方形风帆结构 。 图片来源：维基共享资源/Andrzej Mirecki
正如Bailer Jones所言 ， 材料科学的局限性对航天器所能实现离太阳的距离有限制 。 他说：“如果你的航天器在不用所能实现的加速的情况下能承受到达太阳的距离 ， 接着你就可以倾斜着帆螺旋前进 ， 使其尽可能地接近太阳 ， 然后再加速前行 。 ”
此外 ， 他主要研究单个转移轨道所能实现的目标 。 另外 ， 他还声称他所确定的三种脉冲方法的最佳组合在两个转移轨道上也可以产生更高的速度 。 但其实 ， 太阳旅行者也有很多任务是可以实现的 ， 尤其是在接近地球的地方 。
“奥伯斯效应在实际运用中可能会受到限制 ， 然而 ， 在很多任务上你不仅对速度感兴趣 ， 你还想去控制你前进的方向以及你到达准确目的地的时间 。 因此 ， 符合这些条件可能与奥伯斯效应的最大可能增速是并不相容的 。 “
至于星际间的飞行任务 ， 不管是否涉及“太阳旅行者”或定向能推进概念 ， 都必须得等到材料科学进步后才能完成了 。 所幸材料科学以及其他方面的发展在未来几年里是可以预见的 ， 如果实现 ， 势必会对太空探测带来重大的影响！
【太阳帆|想要最快的太阳帆？那就先把它扔到太阳去吧！】参考资料：
1.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 。 辐射压非常小 ， 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 。
2.派克太阳探测器（英语：Parker Solar Probe ， 缩写：PSP）又译帕克太阳探测器 ， 简称派克号或帕克号 ， 旧称太阳探测器（Solar Probe）或太阳探测器 +（Solar Probe Plus 或 Solar Probe+）[8] ， 是NASA于2018年发射的无人航天器 ， 其任务是反复的探测和观察太阳的外日冕[3][9][6] 。 它将在2025年最接近太阳 ， 与太阳中心距离仅有9.86太阳半径（690万公里或430万英里）[10][11] ， 届时的速度高达690,000 km/h（430,000 mph） ， 或是光速的0.064%[10][12] 。
3.IKAROS:是由日本宇宙航空研究开发机构开发的试验性太空探测器 。 IKAROS于2010年5月21日以日本的 H-IIA 火箭和破晓号金星气象卫星以及其他四个小卫星一起发射 。 IKAROS 是世界第一个成功在行星际空间运作的太阳帆[3][5] 。 该太阳帆的名字由日本航太工程师森治取名自希腊神话中的人物伊卡洛斯[6][7] 。
4.delta-v：ΔV在天文动力学中字面上的意思是“方向和速度的变化” ， 但是ΔV也有特殊的意思：一个标量的单位用来测量一个轨迹变换用多少“作用力” ， 比如在改物质的轨道 。
作者：MATT WILLIAMS
FY：Astronomical volunteer team
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