美國宇航局正在提供資金，用于開發(fā)太陽帆建造的激進方法——一種利用太陽輻射壓力產(chǎn)生航天器推進的新方法。太陽帆的大多數(shù)理論設計都依賴于極薄的紡織品——有時是以平方公里為單位測量的陣列——帶有反射金屬表面。這些涂層將太陽光子的動量傳遞給帆本身，從而產(chǎn)生推進力。
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盡管美國宇航局計劃在即將到來的近地小行星偵察任務中測試這項技術，該任務將使用配備86平方米帆的立方體衛(wèi)星，但這也是第二種替代方法的重點。
該組織宣布了一項基金，以協(xié)助由美國羅切斯特理工學院的格羅弗斯沃茨蘭德領導的研究，開發(fā)所謂的衍射太陽帆。
衍射帆避免使用金屬涂層，使用新設計的超材料制作紡織品，可以在各種可能的范圍內(nèi)改變?nèi)肷涔庾拥慕嵌取?/p>
通過觀察光盤播放表面光照射產(chǎn)生的彩虹效應，很容易看出這種情況。產(chǎn)生可見光譜的涂層就是衍射光柵的一個例子。)
因為衍射光柵可以以不同的角度反射光子，所以它們可以用于不同的目的并重復使用。金屬太陽帆只使用一次光子-推進帆-然后它們被反射回太空或被材料吸收。
無論哪種方式，它們都會丟失——而在第二種情況下，它會使帆和附著在帆上的船變暖，這可能會導致一系列下游問題。
相比之下，衍射光柵不會發(fā)熱。例如，它可以利用一些光子產(chǎn)生動量，利用其他光子產(chǎn)生太陽能。角度正確的光子也可以被回收并反饋到系統(tǒng)中以產(chǎn)生額外的動量。
Swartzlander說：“我們正在開啟一個太空旅行的新時代，它利用了大型薄帆膜上的太陽輻射壓力。
“過去100年的傳統(tǒng)想法是使用反射帆，比如在薄聚合物上涂上金屬涂層，然后將它們分散在太空中，但你也可以根據(jù)衍射定律獲得力。與反射帆相比，我們認為衍射帆更有效，能更好地抵抗太陽的熱量。
“這些帆是透明的，所以它們不會吸收太多來自太陽的熱量，我們也不會像金屬表面那樣出現(xiàn)熱量管理問題。”
美國宇航局對斯沃茲蘭德工作的興趣在他于2018年公布了為期九個月的概念驗證測試結果后引起了轟動。
隨著最近公布的最新資助范圍，研究人員希望在五年內(nèi)開發(fā)出繞射風驅(qū)動工作衛(wèi)星的演示任務。
他說，他的最終目標是向太陽發(fā)射一組風帆衛(wèi)星，它們將在不同的軌道上著陸，并提供360度的視野。
他估計從發(fā)射到目的地的旅行時間大約是五年。