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作者 主題: NASA 的 NIAC 新的 太陽光帆 Diffractive Solar Sail + LightSail 2 衛星  (閱讀 6367 次)
peter
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« 於: 2019-05-16 23:35:14 »

  

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https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=38&topic=32542.msg242516#msg242516


==
新的太陽光帆 Diffractive Solar Sail
==
 太陽光帆 LightSail 2 衛星運行 30月

==
太陽光帆技術巨大進展,LightSail 2 衛星成功利用光子輻射壓調整軌道

=

https://www.cnbeta.com/articles/science/847561.htm
https://earthsky.org/space/lightsail-2-1st-controlled-solar-sail-flight


行星协会宣布其下一代光帆驱动的卫星将于下个月发射。这个名为LightSail 2的卫星将于6月22日从佛罗里达州肯尼迪航天中心由SpaceX Falcon 重型火箭送入轨道。一旦LightSail 2进入轨道,它将部署一个太阳光帆,其尺寸与拳击台大小相当,旨在利用太阳光子为提供卫星推进力。

行星协会表示,这次发射是一个长达十年项目累积,其起源与1980年成立该公司的三位工程师/科学家有关。这些科学家是卡尔·萨根、布鲁斯·默里和路易斯·弗里德曼。如果任务成功,LightSail 2将成为第一个利用太阳光提升地球轨道的航天器。
« 最後編輯時間: 2023-11-23 17:46:25 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #1 於: 2019-06-11 21:28:14 »

https://www.cnbeta.com/articles/science/856093.htm

Falcon Heavy  将于6月24日晚在佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射,这也是猎鹰重型火箭的第三次发射任务,
其将携带二十多颗卫星、NASA的深空原子钟及行星协会开创性的Lightsail 2太阳帆飞船发射升空。

几年前科学名人Bill Nye和Neil DeGrasse Tyson帮助领导了一场Kickstarter众筹活动,让Lightsail项目成为现实。超过23000人为该活动做出贡献。

Lightsail的使命是创造一种全新的航天飞行,称为“太阳帆飞船”,它完全由辐射压力和从太阳的光子驱动。一个卧室大小的聚酯薄膜帆被展开以捕捉颗粒,就像海船的风帆一样。

几十年前,天文学家Carl Sagan曾谈到太阳帆飞船。著名物理学家斯蒂芬·霍金则认为它是本世纪访问半人马阿尔法星座的理想方式。但是没有太阳帆在太空中进行过有控制的飞行。2015年,非营利组织行星协会向低地球轨道发射了Lightsail原型。基本上,这个飞船被打开,它的系统经过测试并且展开了帆。本月的Lightsail 2任务修复了2015年发现的一些漏洞,旨在实际在地球轨道上飞行,通过沿途转动Lightsail来测试机动能力。

“这即将创造历史--LightSail 2将从根本上推进航天技术,”行星协会首席执行官Bill Nye在声明中表示。

行星协会旨在开发Lightsail作为向Cubesats添加推进系统的一种方式。Cubesats是一种微小的卫星,可以用于从科学实验到地球观测甚至提供宽带互联网的所有事物,但它们缺乏在太空中进行一次机动的真正手段。将Lightsail添加到Cubesat有望允许其自行调整其轨道,从而显著提高其功能。

Lightsail 2的发射时间为太平洋时间6月24日晚上8点30分或美国东部时间晚上11点30分。这标志着我们将看到猎鹰重型火箭的首次夜间发射。
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« 回覆文章 #2 於: 2019-06-11 21:40:30 »

 LightSail 2   造價: 660 萬美元(2018 年) 

 LightSail 1
 https://en.wikipedia.org/wiki/LightSail

https://www.aerospace-technology.com/projects/lightsail-1-solar-sailing-spacecraft/



NASA's NanoSail-D
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« 回覆文章 #3 於: 2019-07-24 09:18:02 »

https://www.cnbeta.com/articles/science/870935.htm

7月23日,在地球轨道上小型航天器LightSail 2展开了一块薄薄的聚酯薄膜,这个表面区域将用来捕获来自太阳的光子。LightSail 2将依靠轰击巨大风帆的光子的物理力量推动。

LightSail 2由行星协会运营,该行星协会是一个倡导太空探索的非营利组织。它的目标是展示一种在没有依赖化学推进剂的情况下在太空中移动航天器的方法,化学推进剂可能很重,有毒且使用昂贵。这种太阳能技术可以为推动地球周围的航天器提供一种具有成本效益的替代方案。“你永远不会耗尽燃料,”行星协会首席执行官Bill Nye在LightSail 2发射之前告诉The Verge。“这对某些任务来说是理想的。”

LightSail 2不依赖于传统燃料,而是依靠被称为光子的光粒子来推动前行。每当光子与反射表面碰撞时,它们就会反弹,对它们所击中的任何东西施加微小的推动力。


https://www.slashgear.com/lightsail-2-spacecraft-successfully-deploys-solar-sail-23585053/

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« 回覆文章 #4 於: 2019-08-01 11:47:31 »

https://www.cnbeta.com/articles/science/873867.htm

该非营利组织周三宣布,由于太阳能推动该卫星的大型反光太阳帆,该卫星已成功地绕地球运行。这标志着地球轨道上的航天器首次使用太阳帆来改变其绕行星的路径 

自从6月25日SpaceX猎鹰重型火箭携带LightSail 2发射升空以来,该卫星一直处于地球上空的低轨道。上周,该航天器成功地部署了它的“帆” - 一个薄的、方形的聚酯薄膜,大约相当于拳击台的大小。从那以后,行星协会一直在调整该航天器在轨道上的位置,以优化航天器利用来自太阳的光线的能力。到目前为止,这种轨道“舞”已经奏效了。行星协会表示,LightSail 2已经将其部分轨道提升了大约1.7公里,而且这种变化“只能归因于太阳帆。

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« 回覆文章 #5 於: 2019-08-02 09:41:21 »

太陽光帆技術巨大進展,LightSail 2 衛星成功利用光子輻射壓調整軌道
https://technews.tw/2019/08/01/lightsail-2-solar-sail-nea-scout-nasa-satellite/

早在 1976 年,已故美國天文學家卡爾‧薩根就曾在節目上,談論一種裝備太陽帆的新型太空推進器。現在,由行星學會研發的太陽帆推進系統 LightSail 2 衛星,正式在高空展示了這項技術的誘人前景。

LightSail 2 衛星於今年 6 月 25 日搭著 SpaceX 獵鷹重型火箭升空(對,跟福衛七號同一班車),旨在測試以太陽輻射壓做為太空船推進力的光帆系統。和目前以化學燃料為推進動力的所有火箭、衛星不同,太陽帆推進系統不需要燃料,雖然推進力很小,但只要太陽不死不滅,它就能永遠運作下去。

光帆推進系統為展開一片巨大薄膜以反射太陽光,利用撞在薄膜上的光子反射後產生輻射壓來提供微小推力,接著科學家再調整反射風帆與太陽間的角度,以此改變太空船的前進方向。

只不過,目前打造大型太陽帆的技術尚未成熟,除了 NASA 開發中的 NEA Scout 太陽帆探測器,多數機構還不願意投入大量資金研發,這結果促成了一些民間機構自行籌措資金發展光帆技術,比如俄羅斯科技業富豪尤里‧米爾納投資 1 億美元成立的突破行動(Breakthrough Initiatives),其底下突破攝星(Breakthrough Starshot)計畫正在努力研發名為「星片」(StarChip)的光帆飛行器。

又或者由行星學會耗時 10 年、辛苦籌措來自民間各路人士的 700 萬美元資金,所打造出的 LightSail 2 立方衛星──很小一個,大概一條吐司長,重量不超過 3 磅。

其實在 2015 年時,行星學會已經發射過 LightSail 1 衛星,當時也順利部署了太陽帆,可惜軌道高度不夠高,光帆推力未能克服大氣阻力,宣告失敗;今年,LightSail 2 衛星於 7 月 23 日展開面積 32 平方公尺的太陽帆,並且終於能成功操縱光帆來調整軌道高度,在短短 8 天內將衛星的遠地點提升約 1.7 公里,首證明光帆推進系統在太空的一席之地。

NASA 的 NEA Scout 太陽帆探測器將於 2020 年中推出,用來收集附近小行星的相關數據,或許是這項新技術的最早期正式應用。未來,太陽帆技術終將帶著探測器前往更遙遠的地方。
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« 回覆文章 #6 於: 2020-05-07 12:22:10 »

https://www.universetoday.com/145959/new-photos-from-lightsail-2/

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« 回覆文章 #7 於: 2020-09-24 14:08:36 »

雷射裝置推進系統  https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=24540.msg247929#msg247929
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« 回覆文章 #8 於: 2021-11-22 08:46:41 »

https://www.cnbeta.com/articles/science/1205575.htm  

https://www.planetary.org/articles/lightsail-2-updates-pictures-and-more 
行星协会(The Planetary Society)的“光帆 2 号”(LightSail 2)在进入太空 30 个月之后,仍在继续运行。


“光帆 2 号”是一颗小型立方体卫星,于 2019 年 6 月搭乘 SpaceX 猎鹰重型火箭发射。作为一项示范任务,测试太阳帆能如何改变航天器的轨道。

发射一个月后,当“光帆 2 号”展开其 32 平方米的超薄 Mylar 帆时,该任务被宣布为成功,因为该帆提高了这个小面包大小的航天器的轨道。

行星协会(TPS)的首席执行官比尔·奈(Bill Nye)在部署后的新闻发布会上说:“我们将在没有火箭燃料的情况下进入更高的轨道高度,只需要阳光的推动。你可以驾驶航天器,可以在太空中获得推进力,除了光子之外什么都没有,这个想法令人惊讶,对我来说,你会在太阳光下航行,这是非常浪漫的”。

TPS 的成员为该项目筹集了 700 万美元,将会美国宇航局共享任务数据,并协助即将到来的三个太阳帆板任务:NEA Scout, Solar Cruiser 和 ACS3。NEA Scout 计划最早于 2022 年 2 月在 Artemis I 测试飞行期间搭乘 NASA 的太空发射系统火箭前往月球空间。该任务将利用其太阳帆离开月球附近,访问一颗小行星。

太阳帆利用来自太阳的光子的力量来推动航天器。虽然光子没有质量,但它们仍然可以传递少量的动量。因此,当光子击中太阳帆时,飞船被推到离太阳很远的地方。随着时间的推移,如果一个航天器在太空中没有任何大气层的束缚,它有可能加速到令人难以置信的高速度。
« 最後編輯時間: 2021-11-22 08:48:20 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #9 於: 2022-05-26 07:02:22 »

NASA 的 NIAC 新的 太陽光帆 Diffractive Solar Sail  
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-supported-solar-sail-could-take-science-to-new-heights

https://www.cnbeta.com/articles/science/1273501.htm

通过弯曲光线来实现对航天器的有效推进

在化学火箭和离子推进器的时代,展开一个巨大的帆并在宇宙中航行似乎相当古板,但这可能是一种可行的推进方法。太阳帆通过利用太阳光施加的压力推动航天器。虽然这种力相当小,但如果有足够大的表面积以及足够轻的材料和足够的耐心,那么它就可以形成驱动和引导航天器。

这个想法实际上已经被讨论了几十年时间,甚至在太空中多次测试。最近,行星协会(Planetary Society)的LightSail 2展示了如何利用太阳光来改变航天器的轨道。

然而这项技术仍有改进的余地--太阳帆在阳光直射时产生最大的推力,这限制了它们能行驶的方向和它们的机动性。新衍射式太阳能帆概念则是为了提高收获阳光的效率。

这项技术顾名思义,是基于衍射现象的。从本质上讲,当光波通过一个小缝隙时,它们开始在屏障的另一侧呈扇形散开。为了利用这一点,衍射太阳能帆将由嵌入薄膜的小光栅制成,然后将照射到它们的阳光散开。得到的最终结果是一个更高效和可操纵的航天器。

该项目团队称,这项技术将使航天器能到达其他航天器所不能到达的地方。如他们暗示可以将这些航天器组成的星座放置在太阳两极的轨道上以改善空间天气的预测。

衍射太阳帆项目已被选为NASA创新先进概念(NIAC)计划第三阶段的一部分。该团队将着手优化帆的材料本身并进行地面测试,进而为未来的太空任务做好设计准备。

NASA局长比尔·纳尔逊说道:“随着我们比以往任何时候都更远地进入宇宙,我们将需要创新、尖端的技术来推动我们的任务。NASA的创新先进概念计划有助于释放有远见的想法--如新颖的太阳帆--并使它们更接近于现实。”
« 最後編輯時間: 2022-05-26 07:05:32 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #10 於: 2022-11-18 16:28:05 »

https://www.cnbeta.com.tw/articles/science/1333171.htm

LightSail 2任务在完成3年的太阳能航行演示后宣告结束

环绕地球三年多之后,Planetary Society的"光帆2号"(LightSail 2)任务在一次火热的重返大气层之后结束了。这颗卫星是太阳能航行理念的一个重要技术演示,它带来的新技术最终可以将航天器推进到其他恒星。光帆2号是在2019年6月由SpaceX猎鹰重型火箭发射的,在大约720公里(450英里)的高度上进入初始轨道。在这个高度,地球的大气层仍然很厚,足以产生阻力,这将威胁到最终将航天器拉回地表。

但这正是这颗活泼的小卫星的特殊能力所在。虽然它只有鞋盒大小,但光帆2号展开了一个巨大的反射板,称为太阳帆,大约有一个拳击场大小。设计者的想法是,太阳光的光子照射到这个帆上,产生微小的推力,使飞船能够改变其轨道。光帆2号完美地展示了这个概念。在三年半的时间里,该航天器完成了大约18000个轨道循环,行驶了800万公里(500万英里),且有能力不断调整其轨道以保持自己在高空。但是,所有的好事情都有定格在历史的那一刻,在11月17日的某个时候,阻力最终赢得了这场拔河比赛,并将航天器拉回了地球。

LightSail项目经理布鲁斯-贝茨(Bruce Betts)说:"在其延长的任务期间,LightSail 2继续教给我们更多关于太阳航行的知识,并实现了最有效的太阳航行,但随之而来的是大气阻力的增加,部分原因是近期太阳活动的增加。航天器已经消失了,但数据分析和结果分享将继续进行。"

来自LightSail 2的数据将为未来的太阳航行任务提供信息,包括近地小行星(NEA)探测器,该探测器恰好在LightSail 2运行的最后一天发射。NEA Scout于11月16日随NASA的Artemis I任务进入太空,它将与小行星2020 GE会合,并拍摄它的特写图像。它将使用一个面积为86平方米(926平方英尺)的太阳帆到达那里,比LightSail 2大2.5倍以上。
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