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据美国《大众科学》月刊网站4月24日报道，美国国家航空航天局(NASA)发明的一种先进的新型太阳帆“先进复合太阳帆系统”(ACS3)23日晚在新西兰搭乘美国“火箭实验室”公司的“电子发射器”升空，准备进行测试。 目前，ACS3位于距地球约600英里(约合966公里)的太阳同步轨道上，它将在未来几周内展开，并展示一种有朝一日可以在发射后不需要任何实际的火箭燃料而为深空任务提供动力的技术。 太阳帆的基本原理毋庸置疑。通过捕捉太阳能释放的压力，其薄片可以推动航天器高速飞行，类似于帆船。工程师们此前已展示这一原理，但NASA的新项目将展示一种由柔性复合聚合物材料制成、碳纤维加固的帆桁设计，很有前景。 虽然ACS3打包后只有烤面包机大小，但它可以在不到30分钟内展开成一张860平方英尺(约合80平方米)的超薄塑料膜，由4个23英尺(约7米)长的帆桁固定。展开后的帆桁将使塑料膜保持足够的张力，以捕获太阳能。 但是，ACS3帆桁的特别之处在于其存储方式。太阳帆的帆桁系统需要在温度急剧的波动中保持足够的硬度，并在漫长的任务期内保持耐用性。然而，扩大后的太阳帆相当巨大——NASA目前规划未来使用的太阳帆面积将达到5400平方英尺，大约是一个篮球场那么大。这种太阳帆需要特别长的帆桁系统，火箭货舱未必放得下。 为解决这个问题，NASA把这种新型复合材料帆桁卷成信封大小的包裹。准备就绪后，工程师将利用类似胶带轴的提取系统展开帆桁，以最大限度地减少堵塞。 NASA希望通过该项目评估新的太阳帆设计，同时测量其产生的推力如何影响微型航天器的近地轨道。与此同时，工程师们将评估新型复合材料帆桁的韧性。这种帆桁的重量比以往的太阳帆帆桁轻75%，形状扭曲程度仅为后者的1/100。 不过，不要指望测试版的ACS3直接飞入太空。在大约两个月的初始飞行和子系统测试阶段后，ACS3将进行为期数周的升高和降低立方体卫星轨道能力的测试。 |
