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芬兰"怪博士"发明"电动帆" 可用于宇宙航行(图)

http://www.kexue.com 2013-01-10 09:42:14 腾讯科学  发表评论

“怪博士”发明可用于宇宙航行的“电动帆”
科学家设想的由“电动帆”为主要动力的宇宙飞船

  来自芬兰Kumpula空间中心的Pekka Janhunen博士在2006年提出了一种新型宇航动力系统,其被称为“电动帆”,原理为利用太阳风产生电力,从而推动宇宙飞船前进。在宇宙飞船前段设置了由金属细绳打造的帆形结构,通过超声波焊接技术,芬兰赫尔辛基大学电子研究实验室科学家成功制造出长达一公里的“电动帆”金属细绳。如果这项技术成功应用,可以将其作为未来宇宙飞船深空航行的动力系统。

  在四年前,该行业内的相关专家认为超声波焊接技术无法用于焊接这种材质的金属细丝,但目前最新的研究成果表明制造全尺寸的“电动帆”宇宙飞船动力系统是可能的,在2013年,科学家计划在空间中验证并测量“电动帆”理论上可产生的推动力。“电动帆”的结构主要由导电铝线组成,只有大约25至50微米薄,一个全尺寸状态电动帆由100根细绳构成,每个结构长达20公里,此外,整套动力系统还包括高电压源和可产生正电荷的电子枪。

  根据现阶段的航天动力研究成果,电动帆并没有消耗任何推进剂,理论上该动力系统不受操作时间的限制,相比较于离子发动机,有着较大的优势,可以满足大推力宇宙飞船航行的要求。物理系教授Edward Hæggström是本项研究的专家组组长,他认为细绳的制造需要进一步考量,因为宇宙中到处流窜的微流星体可能会切断电动帆动力的细绳,通过新的连接工艺可以将微流星体的威胁降至最低,只能切断单条金属细绳,而不会破坏整个细绳结构。而“电动帆”研究计划对焊接质量需有较大的要求,并且要保证金属细丝处于正确的位置。(Everett)

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