不尋常的發(fā)射

人們屏住呼吸，目不轉睛地注視著遠處地平線上的發(fā)射臺。

突然，平地卷起了一陣狂風，大地猛烈地顫抖起來，煙塵翻滾著、擋住了人們的視線。一枚銀白色的火箭，噴吐著明亮的桔黃色火焰，迅速地升上天空，轉眼之間就在視野中消失了……

幾分鐘后，第三級火箭已經(jīng)運行在近地點200公里、遠地點35，000公里的長橢圓軌道上。當它運行到離地球最遠的位置時，一枚叫做“遠地點發(fā)動機”的火箭發(fā)動機點火，于是，它的運行軌道又轉為一個遠遠擺脫了稠密大氣的圓形。這時，火箭上的燃料已經(jīng)用盡，而它的目標——月球，仍然在30多萬公里之外。

奇怪的現(xiàn)象出現(xiàn)了:一個直徑2.5米、高0.8米的圓柱形探測器和運載火箭分離后，慢慢伸出三根細長的桿子。接著，每根桿子又展開成一面巨大的“帆”——盡管形狀和海面上移動的白帆很少有共同之處，但卻是名副其實的帆。三面大帆的總面積，足有2，000平方米，在陽光下閃亮。

這是未來遨游太陽系的“帆船”。推動它前進的不是風，而是陽光。

以陽光為動力

光在本質上是一種波長很短的電磁波。

早在1921年，齊奧爾科夫斯基就提出了以陽光來推動宇宙飛船的大膽設想。

其實，光壓造成的現(xiàn)象早已被人們觀察過了。不論對光波是吸收還是反射，阻擋光的物體都要受到一個斥力。反射表面受到的斥力比吸收表面要大一倍。當然，與強大的太空火箭的動力相比，光壓簡直是微不足道的；在地球表面，與陽光垂直的每平方米反射表面受到的光壓只有46微牛頓；這僅僅相當于一根頭發(fā)的重量!

然而，強大的運載火箭的工作壽命是以秒來計算，而陽光的照射時間卻是無限的。照射在宇宙飛船光帆上的陽光，將給飛船一個微小的、然而卻是持久的加速度。這個加速度的大小將取決于光帆表面積的大小、光帆平面與陽光所成的角度，以及宇宙飛船的總質量。微小的加速度日積月累，最終將使飛船獲得足以擺脫地球引力的速度。這時，它不僅可以到達月球，甚至還能到太陽系的其他行星軌道上去遨游。

“太陽帆”計劃

以陽光為動力的設想吸引了許多太空工程師。盡管其原理并不深奧，但是實現(xiàn)這個設想?yún)s面臨著一場嚴肅的挑戰(zhàn)。

為了產(chǎn)生足夠的加速度，必須采用極輕又極為堅固的反射材料來制造光帆。光帆的面積很大，為了能使它在空間順利展開，并按照預定任務嚴格控制它的姿態(tài)，以便控制“帆船”的運行軌道，都需要在技術上完成一系列重大的突破。

“世界空間基金會”提出一項比較實際的“太陽帆”計劃。它分為三步。第一步是在環(huán)繞地球的低軌道上作展開光帆的試驗。這次試驗的光帆是表面鍍鋁的，面積約1，000平方米，外形呈三角形。1981年8月，地面上的預備性試驗已取得成功。第二步試驗是在環(huán)繞地球的高軌道上試驗一面2，000平方米的光帆。地面站將通過無線電來控制光帆的方向和角度、“光帆船”的操縱性和擺脫地球引力的可能性。第三步試驗預計要在九十年代才能進行。那時“光帆船”將被列入探測和開發(fā)小行星的計劃。

目前積極從事“太陽光帆”研究的有法國、英國、日本和美國。陽光推進的研究已經(jīng)邁開了充滿朝氣的第一步?？傆幸惶欤詈絾T們將收到地面發(fā)來這樣的命令:“揚帆，駛向月球!”

(金維克摘譯自法國《科學與生活》)(題圖:阿勤)