日本太阳帆驶向金星及更远的地方

日本的Ikaros可能成为第一个使用阳光推进的成功太阳帆飞行，也是第一个行星际帆。

日本设计的一项雄心勃勃的太阳能帆任务将于明天发射，这可能成为第一个完全由阳光驱动的成功任务，但这还不是全部。该航天器还瞄准金星及更远的地方，可能为未来的混合动力太空发动机铺平道路。

太阳船将搭乘定于当地时间周一（周二）从日本种子岛航天中心发射的H-2A火箭。该火箭搭载了日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的主要任务，即名为Akatsuki的金星气候轨道飞行器，在日语中的意思是“黎明”。

但只有赤木计划与金星会面，尽管这艘名为Ikaros（由太阳辐射加速的星际风筝飞船）的帆船也将沿着相同的轨道向这颗神秘的行星发射。

日本宇宙航空研究开发机构的一个任务网站表示：“这将是世界上第一艘在星际巡航期间同时使用光子推进和薄膜太阳能发电的太阳能帆船。”

金星将标志着太阳帆在为期三年的太阳背面之旅中只停留了六个月。

“对我来说，在星际飞行中进行这样的技术测试是一项非常大胆的活动，”加利福尼亚州帕萨迪纳市行星协会的执行董事路易斯·弗里德曼说，“我认为这表明了他们的远见。”

过去的太阳能帆演示未能实现真正的太阳能推进太空飞行，但这无疑并没有阻止JAXA计划一次雄心勃勃的技术首次亮相。任务规划者表示，即使是Ikaros本身也只是“混合动力”太空发动机的垫脚石，该发动机结合了太阳能帆技术。

太空混合动力车

风筝形状的Ikaros依靠阳光的压力来推进，但它也携带了内置在帆内的薄膜太阳能电池。这种电池可以从推动太阳帆前进的相同阳光中产生电力。

对于没有发动机的太阳能帆来说，这本身并没有多大好处。但日本宇宙航空研究开发机构希望，电力收集演示最终能使航天器配备离子推进发动机，从太阳能电池中获取电力，并利用太阳能帆推进——一种混合推进系统。

弗里德曼在接受太空网采访时表示：“他们希望最终拥有一种用于外行星飞行的太阳能电动和太阳能帆飞行器。”

然而，太阳帆试验的历史对可能出现的问题提出了清醒的认识。2005年，总部位于加利福尼亚州的行星协会试图驾驶其宇宙一号太阳帆，但由于俄罗斯火箭故障而失去了原型。美国国家航空航天局的NanoSail-D也在2008年太空探索技术公司猎鹰1号火箭的第三次故障发射中丢失。

定于明年发射的一项英国鞋盒大小的任务也可能测试太阳能帆的推进力，但主要是测试作为刹车的帆，以使卫星失效。

日本确实在2004年部署了探空火箭的太阳帆，但实际上并没有试图演示受控飞行。如果这代表了一场演习，那么Ikaros才是真正的交易。

真正的太阳能航行

Ikaros的设计是利用其旋转的势头，在第一阶段展开船帆，然后在第二阶段积极展开。

JASA任务网站表示：“薄膜通过其旋转运动展开并保持平坦。”“膜的四个尖端连接了四个肿块，以便于展开。”

行星协会仍然有志于有朝一日将太阳帆任务发射到深空，但其计划中的第一次太阳帆测试将涉及一艘比Ikaros小得多的航天器，Ikaros在其方形帆的对角线上延伸了近66英尺（20米）。

与700磅（315公斤）的Ikaros相比，美国国家航空航天局改装的太阳能帆的重量可能略低于10磅（4.5公斤）。

行星协会的目标是首先发射到近地轨道，然后最终发射第二次任务，持续数周。弗赖德曼说，只有第三次任务会尝试星际旅行。

目前，弗里德曼和行星学会将分享JAXA任务的技术信息和结果，并关注他们自己对未来的希望。

弗里德曼说：“我们当然希望自己是第一名，但这并不重要。”“这是关于推进太阳能帆技术。”