大家好，我是本栏目的编辑郝帅，现在就给大家讲解一下上面的问题。LightSail 2是一种众筹太阳帆，由比尔奈的非营利组织行星协会设计，最近在太阳光的驱动下穿越太空。从技术角度来看，飞机的轨道高点增加了2公里(1.2英里)，从而证明了太阳导航是可能的。

这本身就是一项了不起的成就，但它可能会对太空旅行的未来产生深远的影响。

太阳能导航是如何工作的？

太阳帆的工作原理是利用闪亮的帆反射光粒子，称为光子。光子从帆上反弹并提供微小的动量，像风吹进船里一样推动飞船前进。虽然产生的动量很小，但由于在太空中没有空气阻力，这种方法可以将船加速到比传统推进更高的速度。

将卫星送入轨道。

太阳能帆船的第一个应用是将立方体卫星这样的小卫星送入轨道。对卫星发射的需求持续增长，特别是在通信行业，太阳能帆船提供了放置这些卫星的有效方式。

LightSail 2是一种小型飞行器，只有一条面包那么大，但大小类似于10 x 10 x 10 cm的立方体卫星。太阳帆可以用来调整卫星的轨道或将其“悬停”在特定位置。通常，卫星会受到太阳引力的拉动，但太阳帆可以提供推进力来抵消这一点，并将卫星固定在一个位置。

LightSail任务的主要目的是证明可行性或放置卫星。LightSail项目经理、行星协会首席科学家布鲁斯贝茨(Bruce Bates)在一份声明中表示：“我们的标准是，仅通过使用航天器的轨道，来证明在CubeSat中对太阳帆的控制。太阳的轻微压力，这是前所未有的。我为这个团队感到骄傲。这是一条漫长的道路，我们做到了。”

参观其他星球。

然而，太阳能帆船的未来可能不仅仅包括卫星。我们可以用同样的技术来帮助我们访问太阳系的其他行星。

因为太阳系在靠近太阳系中心的地方更强，所以带着太阳帆航行对于访问火星、金星和水星的内行星是最有效的。太阳航行到丹麦行星需要几个月甚至几年的时间，但它可以用来向火星发送材料，以支持载人任务。火箭发射成本非常高，更不用说对环境有害，所以太阳帆为未来的补给任务提供了另一种选择。

由太阳帆提供动力的飞船仍然需要火箭来发射，但它只需要进入低地球轨道，这需要更少的燃料。一旦进入轨道，航天器就可以展开太阳帆，利用阳光将自己推向目的地。世界太空基金会的联合创始人杰罗姆赖特在他的《太空航行》一书中估计，使用太阳帆而不是发射火箭可以节省100多亿美元的任务成本。

欧洲航天局已经提议使用太阳帆参观水星。因为靠近太阳，水星很难使用火箭。太阳帆船不仅可以访问地球，还可以从地球返回样本到地球。

如果有一定的耐心，同样的原理也可以用于拜访像木星和土星这样的系外行星，这可能需要两年或更长时间。这里的挑战是飞机的速度非常快，所以当它到达目的地时，它需要以某种方式减速。

地球火星

航天工程师罗伯特祖布林提出，我们可以通过在火星的极点放置一颗固定卫星来有效地对火星进行地理定位。这颗卫星可以将阳光反射到极地冰盖上，从而使地球大气层变暖，使其更适合人类居住。

火星2020载人任务pia23302租用。

艺术家的概念描绘了火星上的宇航员和人类栖息地。NASA的火星2020探测器将搭载多项技术，让火星变得更安全，更容易探索人类。

国家航空与航天局

为了实现这一目标，卫星将需要以不可能使用地球同步轨道的方式停留在一个位置。然而，太阳帆将使卫星成为一种“状态”，它在原地盘旋，就像立方体卫星可以在地球上盘旋一样。

参观其他太阳系。

甚至有可能利用这项技术访问其他恒星。为了在合理的时间内实现这一目标，我们需要找到一种方法，将风力提升到足够高的水平，以便航天器能够以比目前更快的速度行驶。

这就是我们到达科幻领域的地方。物理学家和科幻作家罗伯特福特提出，实现这一目标的一种方法是安装一个由绕太阳运行的太阳光驱动的高能激光器。这些激光可以训练太阳能帆船，由于它们具有很高的能量，它们将推动飞机高速飞行，并将其射出太阳帆系统。

同样，这种方法的问题是当飞机到达目的地时如何减速。提出了一种双帆系统，当接近目标时，部分帆被切断，将光束反射回帆的主要部分，使船减速。

超越太阳帆：微波帆。

另一种利用可见光为船只提供动力的方法是使用微波炉，微波炉可以被进一步送入太空，因此它们比激光更能推进飞机。Forward还提出了Starwisp探测器的概念，它具有微波导航，利用微波束以每秒24米的速度加速，使飞机在超过光速之前就能达到很大一部分光速。微波发射器。

这种探测器仍然

需要数十年才能到达其他恒星，但它们的生产和发射成本相对较低。可以派出数百甚至数千个这些探测器来探测星系的远端部分，在旅行时收集信息。

太阳帆船的下一步

回到现实领域，下一个展示太阳帆航行用途的项目将是美国宇航局的近地小行星侦察兵，这是一个由太阳帆提供动力的CubeSat。未经摧毁的侦察任务将针对我们太阳系中尚未被选中的小行星，并可能在明年开始发射。