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太阳帆实验可以证明时空理论

2010年6月,一台小型圆柱形太空相机从日本新的太阳帆上脱离,拍摄了一些前往金星及更远地区的任务照片。

纽约——长期以来,太空探索倡导者一直在吹捧使用阳光压力而不是燃料在太空中飞行的太阳能帆,但这种新颖的太空旅行方法也可以用来解决著名科学家阿尔伯特·爱因斯坦的一个未经证实的理论。

纽约市理工学院物理学教授Roman Kezerashvili表示,一个游丝状的太阳帆将是测试爱因斯坦广义相对论中所谓的框架拖曳假说的实验的主要平台。7月21日,他在学院举行的国际太阳能帆船研讨会上介绍了这一实验概念。

帧拖动是一种巨大的旋转体扭曲时空结构的效果,就像水中的漩涡一样。它是由爱因斯坦假设的,但从未被实验证明。

Kezerashvili说,根据这一理论,在距离太阳460万英里以内飞行的旋转太阳帆的旋转方式应该与更远的旋转方式不同,这取决于框架拖曳效应的强度。他补充道,因此,连接在太阳帆上的运动传感器可以测试框架拖动效应是否存在。

Kezerashvili的实验只是科学家和帆船倡导者在为期三天的研讨会上提出的太阳能帆的众多可能用途之一。

太阳帆是反射阵列,厚度只有萨兰包层的五分之一,但面积可以相当于足球场的一半大小。他们利用太阳光产生的压力,就像布帆乘风一样,像帆船一样推动航天器。

即将上任的行星学会主席、电视台的Bill Nye the Science Guy表示,不同的太阳帆形状代表着这项技术的成熟,每种任务类型都会出现新的设计。

奈伊说:“我们不会看到太阳帆汇聚在一个单一的形状上。”“它们将像直升机一样。直升机有很多不同的形状,每种都适用于不同的工作。”

太空帆的新生命Nye、Kezerashvili和其他太阳能帆倡导者对“这不是第一个太空推进概念”,这要归功于日本的Ikarospacecraft,这是第一个成功穿越深空的太阳能帆。

日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)于5月发射了Ikaros太阳帆和名为Akatsuki的金星轨道飞行器。自那以后,Ikaros成功地展开了自己的活动,拍摄了闪闪发光的银色船帆的照片,并感受到了阳光的第一次加速。

日本宇宙航空研究开发机构IKAROS项目负责人Osamu Mori表示,以后的任务将把太阳帆和离子驱动器结合起来,向木星和特洛伊小行星运送探测器。

森喜朗说,通过将太阳能帆推进与离子驱动等更强大的发动机相结合,JAXA可以享受太阳能帆的好处,即在没有任何燃料的情况下保持恒定加速度,同时仍能在合理的时间内将探测器推进到遥远的行星。

其他太阳能项目正在加速发展。

行星协会过去曾多次尝试发射太阳帆,并有一个名为Lightsail-1的新项目,计划于2011年初发射。美国国家航空航天局和欧洲航天局的代表在会议上表示,他们计划在2015年之前分别发射太阳帆任务。

编者按:本报告已被更正,指出行星协会的新Lightsail-1太阳帆项目是一个全新的航天器,不使用美国国家航空航天局先前任务的硬件。


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