自古以来,人类在探索未知的征途中,大海与宇宙成为了两大向往之地,前者激发我们驶向远方的地平线,后者则让我们憧憬无边的星际。长久以来,风帆是人类航海的主要动力,而今,这一古老智慧正被应用于浩渺太空。
最近,NASA 成功发射了一艘特别的“帆船”——Advanced Composite Solar Sail System 3(简称ACS 3),进入太空领域。与传统依靠燃料的航天器不同,ACS 3 利用太阳光子作为推进能源,如同海上的帆船借助风力,实现了无需化学燃料的太空之旅。
尽管太空无声且真空,缺乏驱动帆船所需的风,但密集的太阳光子却提供了新的可能。每秒钟,数不尽的太阳光子穿越地球轨道,它们虽无质量,却携带动量。当这些光子碰撞并被太阳帆反射或吸收时,就能传递能量,使ACS 3 得以缓慢而稳定地加速,在宇宙中遨游。
为了实现这一目标,ACS 3 设计精巧,体积仅相当于一台微波炉,重量轻至14千克,远轻于同类卫星。关键在于其可展开的巨大太阳帆,面积达80平方米,与一个小公寓的大小相当。这面帆的展开需依赖四根既轻又强的复合材料吊杆,它们能承受太空极端环境,并巧妙地收纳以节省空间,最终形成一个菱形结构。