“电动帆”宇宙飞船推进技术开始测试

著名英国物理学家霍金12日在纽约宣布，将与合作伙伴开发以激光推进的微型星际“飞船”，力争以光速五分之一的速度，用20年时间飞到距地球4.37光年的半人马星座的阿尔法星附近。对于这一计划，相关领域的专家解读，想法很好，但目前具有科幻色彩。如果在遥远的将来能够实现，将具有开创性工程意义，但还谈不到科学价值。

无独有偶，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。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。

“电动帆”宇宙飞船推进系统可利用太阳风将宇宙飞船以前所未有的速度送到太阳系边缘

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。