美国学生成功部署全球首个自由飞行太阳帆，以太阳光为动力

这面从国际空间站释放的太阳帆仅厚0.04毫米。

康奈尔大学的学生团队成功部署了全球首个自由飞行的太阳帆。由于搭载了微型芯片卫星计算机，"阿尔法立方卫星"也成为太空中部署过的最小太阳帆装置。这面重量仅0.2磅（100克）的太阳帆于1月13日（周二）从国际空间站释放升空。

太阳帆是一种相对新颖的航天技术，未来可能将小型探测器送往太阳系以外的遥远深空。它通过收集阳光，仅依靠光子（光的粒子）的动量产生推进力。康奈尔大学的学生部署了这面自由飞行太阳帆。"阿尔法立方卫星"团队来自康奈尔大学空间系统设计工作室，其太阳帆项目在美国宇航局支持学生航天任务的项目下完成。立方卫星是一种小型低成本卫星，非常适合实验性任务。其轻盈特质也使之特别适合太阳帆任务——这类任务必须保持极轻质量才能有效利用太阳光推进力。

团队为"阿尔法立方卫星"设计了太阳帆收展系统。现已展开的太阳帆将依靠阳光而非风能产生动量。当光粒子撞击高反射表面时，每个光子都会给帆面施加微小推力。这些累积效应能使航天器无需燃料实现推进。该概念首次在太空得到验证是2019年行星学会发射至近地轨道的"光帆2号"项目。

团队为太阳帆选择了逆向反射聚碳酸酯材料。在其项目网站上，团队解释称立方卫星采用"舱门弹簧锁闩"设计，使小型太阳帆能更快展开。"太阳帆可在瞬间完成展开"，而"更大尺寸的太阳帆通常需要数分钟至数小时"。这面太阳帆与立方卫星分离后独立运行，实现了更紧凑的结构设计。帆面直径约0.5米，含附着其上的微型芯片卫星（作为独立于立方卫星的飞行计算机）总重不足100克，帆体厚度仅0.04毫米。

"阿尔法立方卫星"于周二清晨从国际空间站释放。宇航员使用机械臂将小型太阳帆航天器送入太空。学生团队与卫星建立联系后，发送指令打开弹簧舱门，展开了太阳帆。与"光帆2号"不同，"阿尔法"太阳帆完全脱离立方卫星，成为独立的自由飞行航天器。其搭载的芯片卫星可提供太阳能供电、计算能力、传感装置和无线电通信功能。

据《康奈尔太阳日报》报道，项目集成测试负责人阿普瓦·汉瓦迪卡尔表示："这个项目确实激励了许多本科生。大多数本科生从未接触过进入太空的实物，这个任务让许多学生获得了前所未有的实践机会。"在经历初期短暂失联后，太阳帆现已进入全面运行状态。团队将收集分析数据直至其返回地球。据估算，这面太阳帆在近地轨道最多维持两天，随后将因大气阻力坠向地球。

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