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人类首艘太空帆船日本“起航” 用半年达到金星

来源:新京报
2010年05月22日01:50
  21日清晨,日本利用本国研制的H2A运载火箭,将该国首颗金星探测器“晓”号发射升空。同时,人类首艘不使用燃料,全利用“太阳光推力”的太空帆船实证机———“伊卡洛斯”号,也随火箭一同升空。人类早在100年前就有利用太阳的“力”推动太空船的构想,但一直因技术障碍难以实现。

  金星探测器半年“赴金”

  当地时间21日清晨6点58分,在日本鹿儿岛县种子岛宇宙中心,一枚H2A运载火箭成功发射,它搭载着日本首个金星探测器———“晓”号,世界首个“太空帆船”———“伊卡洛斯”号,以及其他4枚卫星。因为天气等原因,此次发射时间曾一再推迟。发射约27分钟后,“晓”号按计划与火箭分离,进入预定轨道。“伊卡洛斯”号和其他4颗小型卫星此后也依次分离。

  “晓”号探测器共花费约合2.8亿美元,它将飞行约5.2亿公里,在12月上旬到达环绕金星的长椭圆形轨道。此后,“晓”号将对金星进行2年的探测。科学家将利用其传送回来的相关数据,对金星的气候、云层和大气等构成进行分析,以期弄清这位地球的“兄弟”如何成为一个灼热星球。

  太空帆船利用光的压力

  除了“晓”号,“伊卡洛斯”号也同样引人关注。“伊卡洛斯”号造价1600万美元,它将利用光的压力作为动力源,这也是人类首次在外太空实验和利用无推进器飞行技术。它将与“晓”号同赴金星,此后独自奔赴太阳。

  “伊卡洛斯”的名称来自希腊神话。传说“伊卡洛斯”由于过于靠近太阳,导致身上粘结羽毛的蜡融化而坠落。日本科学家则称,如果这艘太阳帆船和神话传说中说的那样靠近太阳坠落,那将是理想的结果。

  人类在100年前就已经有了太空帆船的设想,但由于无法研制出帆的材料和攻克在太空中展开帆的难题,这一设想一直未能实现。2001年和2005年,美国曾先后两次发射过试验机,但均未取得成功。

  日本希望开创人类先河

  日本宇宙航空研究开发机构在其网站上说,“太空帆船的构想在100年前就有,但我们只能在科幻小说里看到它,直到今天,幻想才变成现实。”

  网站还称,如果能成功通过“伊卡洛斯”号验证太空帆船航行技术,那将标志着日本在该领域开创了人类先河。(张乐)

  特点

  太阳帆比头发丝还薄

  综合新华社电 “伊卡洛斯”号在飞往金星的半年航程中,可以不使用燃料,因为它仅靠沐浴阳光便可获得无尽的动力。

  升空后,“伊卡洛斯”号内部的太阳能电池薄膜将像帆船的帆一样展开。“伊卡洛斯”号呈高0.8米、直径1.6米的圆筒状,重约300公斤。它的帆由聚酰亚胺树脂制成,长、宽各约14米,厚约7.5微米,相当于头发丝直径的十分之一左右。

  科研人员介绍说,光的粒子照射到帆上以后,会被反射回来,“伊卡洛斯”号利用的就是反作用的压力。据估计,接收太阳光能后,帆将受到约0.2克的压力。在没有重力和空气阻力的宇宙空间,这种力度将在没有任何损耗的情况下被积累起来,形成的动力可供加速和轨道控制。根据计算,在半年时间内,“伊卡洛斯”号能够加速到每秒100米。

  数周后,太阳帆能否顺利展开是成功与否的关键。由于帆非常轻且没有支柱,因此将通过旋转机体,释放出安装在四角的坠子,利用离心力,使帆展开成正方形。在到达金星附近的约半年时间里,“伊卡洛斯”号将完成验证实验,随后,它将飞过金星,继续飞向太阳附近。

  研究人员将来还准备实施太阳帆船前往木星的航行。计划在约35米见方的太阳帆上安装利用电力运转的离子发动机,同时利用帆上的太阳能电池发电提供部分电力。

  任务

  “晓”号将探测金星“怪风”

  金星大气层密度十分高,这导致普通观测器无法窥其原貌,此次“晓”号探测器计划利用多种波长观测仪器,探究金星大气层和地表地貌,尤其是一些未解的太阳系之谜。

  在金星上空60公里处,有一阵高速气流,一直围绕这个星球运动,每小时可达到400公里,且与金星自转的方向一致。这一速度,是金星自转速度的60倍。此次金星探测,日本科学家希望解开这一太阳系神秘现象。

  目前人们所能知道的是,金星大气层中二氧化碳最多,占97%以上。同时还有一层厚达20到30公里的由浓硫酸组成的浓云。“晓”号探测器将探究硫酸云的成因,及其中产生的闪电。曾有科学家观察到一次长达15分钟的闪电。

  “晓”号也将对金星表面成分进行观测,并希望能在金星表面找到活火山。此前研究表明,金星是一个火山星球,是太阳系中拥有最多火山。(张乐)

  背景

  研究金星 认识地球

  金星是和地球大小几乎相同的一颗行星。它在夜空中的亮度仅次于月球。

  金星的自转很特别,是太阳系内唯一逆向自转的大行星,因此,在金星上看,太阳是西升东落。金星因为比地球更加靠近太阳,所以表面温度更高。最高可达480度。这使金星表面不存在任何水源。金星表面压力是地球上约90倍。前苏联曾经发射了数个探测器前往金星,但在接近金星时均被强大压力压碎。

  目前,前苏联、美国及欧洲均向金星发射过探测器。而日本也希望在这个领域跟上世界先进步伐。科学家们都认为,金星上有着与地球类似的成分。对金星进行探测有利于揭开原始地球形成之谜,以及更深入地研究全球变暖。(张乐)
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