芬兰「怪博士」发明「电动帆」 成宇宙飞行新利器
▲利用太阳风产生电力推动的「电动帆」,可能成为未来太空探险的动力系统。(图/取自网路)
来自芬兰龚佩拉(Kumpula)太空中心的杨亨伦(Pekka Janhunen)博士,在2006年时提出了一种新型宇宙飞行动力系统的构想。
它被称为「电动帆」(electric sail),原理为利用太阳风产生电力,推动太空船前进。它在太空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,可以成为未来太空船深入航行的动力系统。
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显示制造全尺寸的「电动帆」太空船动力系统是可能的,在2013年,科学家计划在太空中验证并测量「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。
根据现阶段的航太动力研究成果,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 满足大推力太空船航行的要求。
物理系教授海格史楚姆(Edward Hæggström)是这研究的领人。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」研究计划对焊接品质需有较大的要求,并且要保证金属细丝处 于正确的位置。