利用太阳风质子驱动 “电动帆”宇宙飞船推进技术开始测试

美国国家航空航天局（NASA）日前开始对具有革新性的“电动帆”宇宙飞船推进系统方案进行测试。这种推进系统可利用太阳风使飞船以前所未有的速度进行星际航行，并能降低其对燃料的依赖。

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NASA马歇尔太空飞行中心工程师、“电动帆”项目负责人布鲁斯·维格曼介绍，太阳可以非常高的速度（每秒400公里到750公里）向太阳风中释放质子和电子，而“电动帆”将利用这些质子推进飞船高速行进。

据NASA官网消息，这种系统由10到20根通电的铝制导线从宇宙飞船的中心延伸出来，形成一个巨大的、圆形的“电动帆”，它可以在静电状态下排斥太阳风中高速运动的质子。质子遭到排斥的同时会形成动量的交互，从而给宇宙飞船带来推力。

“电动帆”上每根铝制导线都又细又长，直径只有1毫米，但长度接近12.5英里。它们张开后的大小差不多有219个足球场那么大。宇宙飞船每小时会缓慢地旋转一周，离心力会保持这些导线处于张开状态。

这次测试将使用高强度太阳能环境测试系统，目的是检验质子和电子与带正电的导线发生碰撞的速率。实验还将测试被导线吸引的电子。这一信息将被用于研发“电动帆”所需要的“电子枪”，它可以驱逐宇宙飞船上多余的电子来保持导线的电压正偏差——这对推进系统的运转十分关键。

“电动帆”的概念最初由芬兰气象研究所研究员佩卡·鉴胡能提出。这一概念的发展获得NASA创新先进概念计划（NIAC）的支持。2015年“电动帆”项目进入NIAC计划第二阶段，并获得50万美元的资金用于进行为期两年的调查研究。

目前制造“电动帆”飞船推进系统所需要的技术还处于较低的准备水平。如果两年内在等离子体测试、模型建立和导线研发等方面的研究证明这种方案可行的话，设计制造这种新型的飞船推进系统还需要大量工作去做。这种技术进入实际应用阶段可能至少需要10年时间。

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