太阳帆飞行器是利用太阳光获得动力，光帆是利用什么原理使飞船前进的？有可能实现吗？？

电影最后更新：2024-06-01 10:10:12 笑忘歌i 发布：1年前 4万阅读

本篇文章给大家谈谈太阳帆飞行器是利用太阳光获得动力，光帆是利用什么原理使飞船前进的？有可能实现吗？？，以及太阳能飞行器对应的知识点，文章可能有点长，但是希望大家可以阅读完，增长自己的知识，最重要的是希望对各位有所帮助，可以解决了您的问题，不要忘了收藏本站喔。

乘着光线遨游太空，来看“太阳帆”飞行器的操作

“太阳帆”飞行器利用太阳光的光子动量作为动力。光具有波粒二象性，太阳光中的光子也像其他粒子一样有动量，虽然这种动量非常微小，但用光帆收集这种动量，可以在太空中驱动飞行器前行。这不同于太阳能电池板将阳光转变为电能，而与帆船的风帆利用风力相似。“太阳帆”飞行器由于不需要燃料，被认为是未来太空探索的一种重要工具。

美国行星学会说，“光帆2号”重量约5千克，它在太空中展开由聚酯薄膜构成的4个三角形光帆后，总表面积约32平方米。它以此从太阳光中获得的动力，大概相当于一个曲别针放在手掌上所感知到的重力。由于太空中缺乏阻力，它被太阳光持续加速后可达很高的速度。

据介绍，“光帆2号”将抵达720千米高的轨道，那里的空气已非常稀薄，来自太阳光的动力能够克服空气阻力，让它以受控方式运行。如果任务成功，它将是首个在地球轨道上受控运行的“太阳帆”飞行器，也将是首个能利用太阳光光子动量提升轨道高度的“太阳帆”飞行器。

2015年，美国行星学会曾发射并测试了“光帆1号”，当时成功验证了光帆展开系统，但由于轨道高度较低，从太阳光中获取的动力未能克服地球大气的阻力。

2010年，日本宇宙航空研究开发机构在发射金星探测器的同时发射了“伊卡洛斯”号飞行器。它向金星和太阳的方向飞去，成为人类第一个成功在行星际空间运行的“太阳帆”飞行器，成功利用太阳光的动力改变了速度和姿态。

太阳帆飞船是以太阳光光压为动力,可以持续加速到接近光速对吗？

虽然理论上可以，但实际上是不行的。

一是在物体的速度接近光速的时候，经典物理将不再适用。在速度接近光速的时候，等效质量也是逐渐增大的，而且是随着本身速度的增加而增加。等效速度有极限，就是光速，而且永远达不到光速。

二是随着航天器离开太阳，作用在光帆上的光压也越来越小，直至接近于无。也就是说，在离开太阳一定距离以后，光帆几乎无法为航天器加速了。

科学家经过计算，携有大型太阳帆的航天器最终可以以每小时24万公里的速度前进。这个速度要比当今以火箭推进的最快航天器快4~6倍。即比第二宇宙速度快6倍，比第三宇宙速度快4倍。但与光速相比，仍然相差甚远。

实验型太阳帆飞船

光帆是利用什么原理使飞船前进的？有可能实现吗？

光帆飞行器已经实验证实了，只是推力小的可怜，无法替代化学燃料推进器，换用激光束推进可以获得更大推力，但需要建设一个规模不小的激光矩阵，耗资大。

光在撞到物体时会产生很微弱的推力，利用这种原理制造光帆飞行器就可以利用光推动，在太阳系较内侧的地方光照还算比较强，利用太阳光就可以对可以对探测器进行持续的加速，但也由于推力有限，目前只能实现体积质量较小的飞行器。日本2010年发射了光帆推动的卫星，但可以看到体积还比较小，能够携带的设备很有限，探测范围也就很有限。

“突破射星计划”是比较出名的，是霍金站台和一些科学家和富豪商讨搞的探测项目，具体实施了没还不大清楚，但这个计划的目的是制造一个体积不到一立方厘米的微型探测器，同时建设一个激光矩阵，先把探测器发射到地球轨道，然后再用激光矩阵加速到光速10%左右，这样可以几十年内到达4.2光年外的半人马α三星。但“悟空他要吃我，还只是一个计划”。

根据计算，光在一平方米帆面上产生的推力只有0.9达因，还不到一只蚂蚁的重量。因此，为了最大限度地从阳光中获得加速度，太阳帆必须建得很大很轻，而且表面要十分光滑平整。但是光帆有一个非常大的好处，就是光帆产生的推力是源源不断的——只要光帆张开了，宇宙飞船就可以一直加速（因为宇宙中几乎没有阻力，所以无论这个推力有多么小，飞船都可以缓慢地加速），在长时间的加速之后，通过光帆推进的飞船甚至于可以达到每小时24万公里，这个速度足够宇宙飞船以高速飞出太阳系了。

在短时间内光帆推进器难以实用，时间太久可控核聚变又出来了，那个时候还需要光帆吗？还有离子推进器呢。只有在实验中获得无与伦比的优势，未来才会被大范围应用。

请问太阳帆是什么原理做的?

简单的说,利用光对物体的压力.

太阳帆是利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。由于这种推力很小，所以不能为航天器从地面起飞，但在没有空气阻力存在的太空，这种小小的推力仍然能为有足够帆面面积的太阳帆提供 10－5～ 10－3g左右的加速度。如先用火箭把太阳帆送入低轨道，则凭借太阳光压的加速，它可以从低轨道升到高轨道，甚至加速到第二、第三宇宙速度，飞离地球，飞离太阳系。如果帆面直径为300米，可把0．5吨质量的航天器在200多天内送到火星；如果直径大到2000米，可使5吨质量的航天器飞出太阳系。

太空器在宇宙中飞行的动力来自于哪里？

牛顿第三定律告诉我们，相互作用的两个物体之间的作用力总是大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上。记得在学生时代，同学们自从学了牛顿第三定律，知道了力的作用是相互的了后，就把牛顿的力学的精华发挥到了极致。一个同学捶了另一个同学一拳还说，“力的作用是相互的，我打了一拳的同时你也以相同的力还回来了。咱俩谁也不欠谁的，两清！”

那么航天器在太空中飞行，它的周围没有和它相互作用的物体，哪里来的反作用力推动它呢？其实这事儿也归牛顿管的。我们根据牛顿定律推导出了动量守恒定律。一个系统在不受外力火所受外力之和为零的情况下，这个系统的总动量是不变的。

航天器在太空中飞行是不受外力影响的，它的动量是守恒的。航天器燃料的喷射使得航天器的动量在喷射方向上发生变化，那么剩余部分航天器前进方向上的动量也会发生变化的。这时候的航天器就是靠燃料的反冲运动推动向前进的。

但是，目前人类科技力量还非常有限。航天器携带的燃料不足以让航天器在太空中飞得更快更远。因此，科学家想了一种办法，让航天器借助于外力来加速。航天器孤零零的在宇宙中飞行，谁能够推它一把呢？是行星。在太阳系中飞行的行星可以借助于行星的引力来让自己加速。当航天器在与行星擦肩而过时，就会获得行星引力的助推。这就像是用弹弓把小石子弹射出去一样。因此我们把这种助推叫做“引力弹弓效应”。