勇敢的光帆2号宇宙飞船正被吸进炽热的毁灭之中

自2019年正式在轨道上运行以来，“光帆 2号（LightSail 2）”预计将在未来几个月内的某个时候，坠入大气层中燃烧。

在过去的三年里，一艘主体只有面包大小、却有着巨大翅膀的微型航天器，一直在阳光的照耀下在近地轨道上航行。“光帆 2号（LightSail 2）”已经远远超过了它的预期寿命，证明了太阳帆确实可以用来驱动宇宙飞船。但遗憾的是，它环绕地球的旅程即将结束，因为地球的引力将会把航天器拖曳进大气层，最终它将在大气火焰中烧毁。

行星协会（Planetary Society）的光帆2号于2019年6月发射，一个月后它就展开了344平方英尺（32平方米）的太阳帆。而且，仅仅在展开翅膀两周后，光帆2号就上升了2英里（3.2公里）的高度，使这次实验顺利成功。但在过去的几个月里，光帆2号却一直在以越来越快的速度下降。根据行星学会的数据，它现在的平均航行高度约为390英里（627公里），已经低于任务开始时的约446英里（718公里）。

上图：LightSail 2 航天器于 2022 年 6 月 11 日拍摄了这张照片，其中显示了马达加斯加和莫桑比克的一部分。

参与这项任务的科学家预计，光帆2号很可能会在未来几个月内重返地球大气层，但他们没有确切的日期。在再入大气层的过程中，宇宙飞船的速度会非常快，在它的前方会产生一种高能的压力波，导致它周围的空气升温，并将光帆燃烧成一层炽热的“裹尸布”。

太阳帆依靠来自太阳的光子运行，产生小的动量爆发，推动宇宙飞船。当光子撞击光帆2号的帆面时，宇宙飞船就会被推离太阳更远。如果宇宙飞船能够超越地球大气层的阻力，它就有可能到达非常高的高度。

在整个任务过程中，光帆2号经历了高潮和低谷。轨道飞行器有时每天下降几米，有时增高几米。但在绕地球航行了三年之后，由于多种因素的影响，这个实验装置开始经历高度的急剧下降。

当航天器下降时，大气密度迅速增加，导致大气阻力。光帆在以每小时20000英里（32000公里/小时）的速度飞行时撞上了大气粒子，导致飞船减速。行星学会在一份声明中表示：“我们的情况比大多数航天器更极端，因为与航天器的质量相比，我们的帆的面积非常大。想象一下扔石头和扔一张纸的对比。大气阻力会比岩石更快地阻止纸。”

上图：此图显示 LightSail 的平均高度随时间变化（以蓝色显示）。

讽刺的是，太阳有时也会对光帆2号不利。当太阳更加活跃时，它会加热地球的上层大气，导致它向更高的高度膨胀。在任务开始的时候，作为11年周期的一部分，太阳正在经历一段休整期，但我们的主星最近加快了它的活动，使其达到了太阳活动的最大值。这导致大气层在更高的高度更加稠密，甚至覆盖到了航天器，导致光帆2号被向下拖动。

导致光帆2号将要灭亡的第三个因素更多的是，人类因素而非宇宙因素。由于地面站的设备出现故障，该任务遭遇了通信故障。在通讯中断期间，该团队无法向航天器发送数据，导致其航行也受到轻微影响。

尽管，光帆2号很快就会泯灭在火海之中，但它留下的遗产仍将永存。实际上，这个飞行器激发了其他几项任务，包括NASA对近地小行星的 NEA Scout 任务（计划于8月发射），NASA的先进复合太阳帆系统（计划于2022年中发射），以及NASA的太阳巡洋舰（计划于2025年发射）。

看起来，太阳帆的时代似乎正在迅速来临。

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