只用一个月就能飞达火星

美提出超级太阳帆设想

本报华盛顿1月30日电 美国艾尔文加州大学科学家本•福德提出了一个超级太阳帆设想。他说：“利用这种涂有特殊涂料的太阳帆,只需一个月就能使从地面起飞的飞行器飞达火星,可比承载勇气号和机会号火星车的飞行器快7倍。”本•福德与管理美国加州“微波科学公司”的弟弟詹姆斯共同提出的这一设想,是从地面发射微波能,将涂在太阳帆上的特殊涂料分子汽化,当太阳帆发射大量分子时,则产生反作用力,使宇宙飞船获得推力。

太阳帆由一些巨型反光镜组成。当太阳光子射向镜面时,太阳帆可由此获得推力。5年前,本•福德兄弟在研究如何增加太阳帆推力时发现,将微波能射向很薄的碳网孔太阳帆时,太阳帆获得的动力能比预期的增强几倍。他们最终发现,是微波能中的热使一氧化碳气体从太阳帆表面逃脱,逃脱过程所产生的反作用力,使太阳帆获得了额外的推力。

在即将出版的《天文学》期刊上,本•福德介绍了如何利用太阳帆一个月到达火星的设想。他说,科学家先用火箭将宇宙飞船送入地球轨道,在宇宙飞船打开跨度为100米的太阳帆后,地球上的发射器将微波发射至太阳帆,以加热其上的涂层分子。根据计算,1小时的微波发射能量可将宇宙飞船加速到每秒60公里,比目前任何行星际宇宙飞船速度都快。这需要有60兆瓦微波束能,其波束直径与跨度100米的太阳帆相当,并能跟踪加速的宇宙飞船。但现有的微波传送系统尚无法实现这样的微波束能。

新的挑战是如何配制易挥发的涂料。理想的涂料应能“留住”大量像氢一样轻的气体,这些气体仅在极高温度下才能被释放。高速气体分子被释放后,会使反作用力达到最大。最理想的情况是让所有涂料都被汽化,从而推动微米厚的太阳帆继续飞向火星。美国宇航局格林研究中心的物理学家兰迪斯说：“尽管还有很多细节尚待解决,但这一设想是有意义的。”