㈠ 無需燃料，也不用火箭作推力的太陽帆，是怎樣的
航天科技是我們的科技前沿，因此能在很多的航天器上看到最新的科技被使用，現如今的發射火箭方式都是通過液體火箭或者是固體火箭提供動力，那麼無需燃料，也不用火箭作推力的太陽帆，是怎樣的？太陽帆的展開面積非常大，能利用太陽產生的微小光壓推動在太空中飛行的航天器前進，讓我們來分析分析。
有太陽帆的航天器不僅能夠節省很大部分的燃料，而且還能在星際當中利用到太陽的光壓產生動力，所以這也是一種非常好的星際探索方式。我相信在不久的將來，會有更多優秀的航天器脫穎而出。
㈡ 太陽帆的應用
衛星 太陽帆可以懸停在地球的極地上空。配備了太陽帆的航天器也可以定位到離太陽很近的軌道上，並能相對於太陽或地球保持靜止。這種形式的衛星被命名為Forward衛星。 軌道修正 正在飛往水星旅途中的信使號探測器便利用了其太陽能電池板上所產生的光壓來進行軌道修正。通過改變太陽能電池板和太陽之間的相對角度，可以調整輻射壓的大小，這比推進器要精確得多。在引力加速機制下，很小的誤差也會被放大很多倍，所以，精確的軌道修正可以為以後節省大量的燃料。
日本發射的隼鳥號在回程時則使用太陽能電池板上產生的太陽光壓當做姿勢穩定控制，用以替代無法使用的X軸和Y軸控制裝置，並與離子引擎加以輔助尚能使用的Z軸姿勢控制裝置。 星際飛行 以太陽帆直接進行星際航行一直是太陽帆研發的最終目的。
2012年止唯一確認以太陽帆進行星際航行的，只有日本於2010年發射的實證測試宇宙探測器IKAROS。
㈢ 太陽帆的發展歷程
著名天文學家開普勒早在400年前就曾設想過不攜帶任何能源，僅依靠太陽光的能量使飛船馳騁太空的可能性。他曾指出，彗星煙霧狀的尾部就是在太陽光影響下「不斷飄動的」。開普勒還計算出太陽光可為宇宙飛船提供的具體推力。但直到1924年，俄國航天事業的先驅齊奧爾科夫斯基和其同事燦德爾才明確提出「用照射到很薄的巨大反射鏡上的太陽光所產生的推力獲得宇宙速度」。正是燦德爾首先提出了太陽帆——這種包在硬質塑料上的超薄金屬帆的設想，成為今天建造太陽帆的基礎。
弗里德曼畢生致力於推動光帆航宇的發展，在上個世紀1976年他就職於美國宇航局噴氣推進實驗室的時候，他就提出利用一個64萬平方米的巨帆航向哈雷彗星進行探測的思路，美國宇航局認為太過冒險而沒有採納。他後來離開美國宇航局後，和他人一起組建了美國「行星協會」，在致力於推動國際太空合作的同時，讓他認識了許多俄羅斯宇航科學家和工程師，弗里德曼最終從他們中找到了志同道合的夥伴，共同建造並發射人類的第一個光帆。
合作中的投資方是美國的「行星協會」，金額為400萬美元，負責建造的是位於莫斯科的一家前蘇聯的航空航天公司，這家公司在發射折疊飛行器並在太空張開方面有經驗。該項計劃在實施的過程中也遇到了重重困難。2001年4月，它在地面試驗過程中，由於線路短路造成該飛船的一些元器件和電纜受到損害，亞軌道飛行的時間一推再推。
2001年7月20日，人類的第一個太陽帆「宇宙一號」從一艘俄羅斯的核潛艇上發射升空，但飛船由於沒能與第三級運載火箭分離而墜毀。在第一個「宇宙一號」失敗後，弗里德曼沒有放棄，決定重新建造新的光帆，名字仍然採用「宇宙一號」，工程師們花費了3年時間專門對太陽帆飛船進行改裝和完善，2004年夏季還進行了附加試驗，並決定不再重復短暫的亞軌道飛行，直接進行軌道實驗，而這就是俄羅斯核潛艇從巴倫支海發射的浴火重生的「鳳凰」。
2004年的8月，日本人研製的太陽帆升空並進行了170公里高的短暫亞軌道實驗，打開了兩個長約10米的樹脂薄膜帆板，檢驗了光帆展開的可行性，之後火箭和光帆墜入大海。美國航宇局2004年的8月也在進行太陽帆飛船的研究，並為選擇太陽帆的製造材料進行了大量測試工作，還探討了如何發射以及太陽帆在太空怎樣展開等問題。
2005年6月22日凌晨4時46分，俄羅斯用「波浪」火箭發射了以太陽光為動力的「宇宙一號」（Cosmos-1）飛船，進行太陽帆的首次受控飛行嘗試。最新飛行數據顯示，飛船在起飛83秒後遭到失敗，主持這一項目的美國行星學會說，在發射約20分鍾後，飛船與地面失去了聯系。
2013年10月，美國宇航局的一個項目計劃向太空發射世界上最大的太陽帆。Sunjammer太陽帆任務在9月30的一項測試中成功展開了部分太陽帆，因此這個巨大的Sunjammer太陽帆成功通過了這項的設計測試，測試要求四分之一的太陽帆完全打開。太空飛船准備於2015年1月的發射。
2015年5月，由行星協會設計，用來在地球軌道測試太陽光帆技術的小型航天器由阿特拉斯V型火箭成功發射。到達軌道後，航天器將展開龐大的太陽帆，並測試太陽推動的效果。
㈣ 人類現在所掌握的科技，究竟能不能突破太陽系
自從人類看到天空的那一天起，就在幻想飛上去看看那是一個怎樣的世界。尤其在現代天文學乃至航天學建立之後，在具備了太空探索的基本能力後，更加對其他星球充滿了嚮往。可是，當我們實實在在展開太空探索時，才發現自己的能力有么有限。
目前人類發射的所有探測器中，飛出最遠的就是旅行者1號，目前距離我們也只有223億公里。這個數字看似非常驚人，但它距離比鄰星仍然非常遙遠，需要7-10萬年才能到達。在太空中，人類探測器比烏龜還慢。
（圖片說明：目前最有望接近光速的動力模式——太陽帆）
目前來說，世界各國也都在嘗試研發太陽帆，比如今年年初，我國的天帆一號就成功實現了展開，但距離真正的使用還有著非常遙遠的距離。另外，美國行星協會的光帆2號在去年6月份發射升空，目前也在進行著相關實驗。
太陽帆的難點在於如何製造如此巨大的帆，以及如何通過有效的折疊和展開手段實現它的運行。它目前還無法載人，因為強大的加速度會讓人體崩潰。另外，加速到接近光速後，太陽帆如何減速也是一個問題。與此同時，我們還必須要有更加先進的材料，讓它變得更薄，才能獲得更輕的質量以實現更大的速度。
目前來說，石墨烯是最好的選擇。不過，人類何時能夠廣泛、批量地生產石墨烯並加以靈活應用，仍然是個未知數。
㈤ 什麼是太陽帆
在向太空深處進發的構想中,人們想到了製造一個借太陽風來產生前進動力的方案,自然的就命名為「太陽帆」.
方案裡面是製造幾個大型的像降落傘一樣的網兜,靠著太陽風的推力將航天器帶離太陽系.靈感是來自太陽風能夠將彗核蒸發出來的氣體塵埃吹散成龐大的彗尾,證明太陽風的推力不容小覷.
㈥ 太陽帆飛船的原理
人們知道，光是由沒有靜態質量但有動量的光子構成的，當光子撞擊到光滑的平面上時，可以像從牆上反彈回來的乒乓球一樣改變運動方向，並給撞擊物體以相應的作用力。單個光子所產生的推力極其微小，在地球到太陽的距離上，光在一平方米帆面上產生的推力只有0.9達因，還不到一隻螞蟻的重量。因此，為了最大限度地從陽光中獲得加速度，太陽帆必須建得很大很輕，而且表面要十分光滑平整。「宇宙」1號的太陽帆面積為530.93平方米，與光壓獲得的推力僅為255克。 如果太陽帆的直徑增至300米，其面積則為70686平方米，由光壓獲得的推力為0.034噸。根據理論計算，這一推力可使重約0.5噸的航天器在二百多天內飛抵火星。若太陽帆的直徑增至2000米，它獲得的1.5噸的推力就能把重約5噸的航天器送到太陽系以外。
由於來自太陽的光線提供了無窮盡的能源，攜有大型太陽帆的航天器最終可以以每小時24萬公里的速度前進。這個速度要比當今以火箭推進的最快航天器快4~6倍。即比第二宇宙速度快6倍，比第三宇宙速度快4倍。
理解這一點並不難。因為在太空中運行的航天器處於失重狀態，又無空氣阻力，只要加少許力的作用，就會改變運動方向和速度。比如，發射靜止軌道衛星時衛星先進入大橢圓地球轉移軌道，待其運行到赤道上空3.6萬公里的最大高度時，遙控指令啟動星上遠地點發動機工作，後者產生的推力僅為幾十千克，卻能使幾噸重的衛星移入靜止軌道並到達預定位置。原因就是這後加的推力使衛星產生新的速度，與原來的運動速度合成之後形成的最終速度為每秒3.075公里。太陽帆接受光壓的作用，它不僅可在需要時改變航天器的運行軌道，而且能不斷加速飛行。 人類很早就學會了製造帆，利用自然界的風這種免費而無限的動力來彌補劃槳力量的不足。對於正在探索宇宙的人類來說，現代飛船有限的化學燃料能提供的動力同樣不是很有效。太空中雖然有太陽風（從太陽外層大氣不斷發射出的穩定的離子流）這種可以同地球上的風相比擬的動力，但令科學家們感興趣的是推動力比太陽風大1000多倍的太陽光。
我們之所以在炎炎的夏日下也感覺不到任何陽光的壓力，是因為它實在微小，一平方公裡面積上的陽光壓力總共才9牛頓。但太空中運行的航天器處於失重狀態，又無空氣阻力，所以輕微的推力(太陽光的壓力)就可以讓它加速，「宇宙一號」靠的就是它的光帆——非常輕而薄的聚酯薄膜，它們堅硬異常，表面上塗滿了反射物質，使得它的反光性極佳，當太陽光照射到帆板上後，帆板將反射出光子，而光子也會對光帆產生反作用力，推動飛船前行。因此，光帆的直徑越大，獲得的推力也越大，速度也將越快，改變帆板與太陽的傾角可以對速度進行調整。 而且，陽光的好處是不會枯竭，同火箭和太空梭迅速消耗完的燃料相比，太陽光是無限的動力之源，只要有陽光存在的地方，它會始終推動飛船前進，光帆將以每秒約1毫米的速度加速移動。如果把它當作真正的宇宙飛行器使用，那麼它在展開光帆1天後，按理論計算，它的時速將增加到160公里，100天後飛船的時速將達到16000公里，如果它能持續飛行3年，速度會被提升到每小時16萬公里，這是人類任何飛行器都沒有達到過的速度，相當於人類的宇宙探測先驅「旅行者」號探測器飛行速度的3倍。如果用它來探測冥王星的話，可以在不到5年的時間里達到，而最快的傳統飛船至少需要9年，美國宇航局使用普通飛船探測冥王星的「地平線計劃」預期需要的時間卻是十多年。
㈦ 太陽帆飛船的實踐
宇宙一號
2005年，世界首艘依靠太陽能驅動的航天器太陽帆飛船「宇宙一號」發射失敗後，研究人員已開發出體積更小、速度更快的改良版太陽帆飛船，有望最早在2010 年年底再次嘗試太空之旅。
美國行星學會研究人員介紹，這種改良版太陽帆飛船名為「光帆」，可在距地表800公里高空處軌道上飛行。這種飛船大小和一長條麵包類似，重約5公斤。飛船由3顆微型衛星組成，其中一個用於儲存電子，另外兩個用於攜帶折疊太陽帆。太陽帆由一種聚酯薄膜製成，展開後邊長5米，厚度僅為普通垃圾袋的四分之一左右。
研究人員眼下尚未確定飛船發射具體日期。他們正在考慮使用美國或俄羅斯火箭發射，計劃最早於2010年年底前完成第一次發射。
永久氣候觀測站
太陽帆飛船愛好者十分看好這種航天器的前景。他們認為，太陽帆飛船理論上不需燃料發動機，是星際遠航的最可行辦法和最理想航天器。一些專家則說，即使暫時無法實施星際遠航，太陽帆短期內應用前景也不錯。它可用於建立太陽永久氣候觀測站，監測磁暴活動。
美國行星學會主席弗里德曼說，研究人員共計劃3次太陽帆飛船航行。繼「光帆1號」後，他們還將發射「光帆2號」和「光帆3號」，讓它們在距離地球更遠的軌道飛行更長時間。不過，這些項目資金籌措成為難題。
弗里德曼說，他和一些有意資助者談話後，一名「非常謙虛可愛的」男子走上前去，向他詢問整個項目所需資金並留下學會銀行賬號。這名男子最終決定資助前兩次發射。如果一切進行順利，他還將投資第三次發射。幾天後，這筆錢如期到賬。不過，這名神秘資助者不願公開身份。行星學會也沒有公布項目所需資金總額。
2005年太陽帆飛船「宇宙一號」項目共耗資400萬美元。負責運載飛船的俄羅斯火箭起飛後突然停止飛行，致使飛船未能與運載火箭分離，導致發射失敗。
美國行星學會宣布重啟太陽帆計劃當天，正值學會已故創始人、前宇航員兼科幻小說作家卡爾·薩根誕辰75周年紀念日。
㈧ 請問太陽帆是什麼原理做的
簡單的說,利用光對物體的壓力.
太陽帆是利用太陽光的光壓進行宇宙航行的一種航天器。由於這種推力很小，所以不能為航天器從地面起飛，但在沒有空氣阻力存在的太空，這種小小的推力仍然能為有足夠帆面面積的太陽帆提供 10－5～ 10－3g左右的加速度。如先用火箭把太陽帆送入低軌道，則憑借太陽光壓的加速，它可以從低軌道升到高軌道，甚至加速到第二、第三宇宙速度，飛離地球，飛離太陽系。如果帆面直徑為300米，可把0．5噸質量的航天器在200多天內送到火星；如果直徑大到2000米，可使5噸質量的航天器飛出太陽系。
㈨ 太陽帆是什麼
人類正在研製的宇宙航行器，美國、日本相對比較領先。
利用太陽光的光壓進行宇宙航行的一種航天器。由於這種推力很小，所以不能為航天器從地面起飛，但在沒有空氣阻力存在的太空，這種小小的推力仍然能為有足夠帆面面積的太陽帆提供 10e－5～ 10e－3g左右的加速度。如先用火箭把太陽帆送入低軌道，則憑借太陽光壓的加速，它可以從低軌道升到高軌道，甚至加速到第二、第三宇宙速度，太陽帆理論上最高速度是光速的2%，也就是6000km/s。飛離地球，飛離太陽系。如果帆面直徑為300米，可把0．5噸質量的航天器在200多天內送到火星；如果直徑大到2000米，可使5噸質量的航天器飛出太陽系。
㈩ 什麼叫太陽帆
地球上有各式各樣的帆：船帆、車帆、冰帆……地球以外宇宙中也有帆，叫太陽帆。
目前，隨著能源危機的加劇，對太陽能的研究也飛速發展。對地球來說，一年收到的太陽能是1970年全世界消耗的總能量的3萬倍，可想而知，這是多麼巨大的一筆送上門來的財富呀！
現在對太陽能的利用，只局限於熱水供應、採暖、空調，雖然已經擴展到太陽能動力機、發電機、太陽能電池、太陽能汽車，但尚未全面應用。地球的能源來自於太陽，直接利用太陽能已到了刻不容緩的地步。
太陽照射在我們身上，不但把熱量施加給我們，而且還把一定的壓力壓在我們身上，但由於人的感覺不夠靈敏，察覺不出來。太陽光的壓力簡稱「光壓」。根據科學家的計算，在地球表面，安置一片能全部吸收的絕對黑體，在太陽光的照射下，產生的壓力強度為0.49×10-2牛/平方米。別小看這「光壓」，它卻掃盪了太陽系中千千萬萬個微流星。
美國在1963年，為了便於通訊，在3 600千米高空的「米達斯」六號衛星上發射了無數個針形衛星，組成繞地球的環，把地面的無線電波反射回地球，但由於「光壓」的作用，這些針形衛星被趕回了大氣層。美國在1960年8月，發射了1 600千米高空的圓軌道「回聲」一號衛星，是一個直徑30米、重量只有68千克的輕球罐，在「光壓」作用下，五個月後由圓軌道變為橢圓軌道，1868年5月也被趕回大氣層。所以，500千米以上高空飛行的輕質或微小衛星，不得不考慮到太陽光壓的作用。
太陽光壓既然有能力掃盪微流星、微衛星、輕衛星，何不利用它作為星際航行的動力呢？是的，科學家正在致力於設計這種飛行器——太陽帆。
設想衛星飛行在外層空間，自動展開著幾百米直徑的輕質塑料布的太陽帆，在塑料布上塗有高級反射物質鋁或銀，迎著太陽送來的光壓，太陽帆反射著太陽光壓，冉冉而去，如童話中的「飛毯」，這是何等美妙和神奇呀！
太陽帆的帆面可以調節，當衛星運行軌道與太陽光線平行，可以使帆面與太陽光線垂直以便得到最大的光壓，當衛星運行軌道與太陽光線垂直，可以收起太陽帆。