日本深太空探測在當今是比不上美歐的   (蘇聯瓦解很少進行深太空探測)
但是有兩樣探測器讓美歐汗顏  一個是使用離子電漿引擎的隼鳥號小行星探測器  他2003年發射飛行到達比火星更遙遠的絲川小行星，登陸取得樣本  在2010年6月返抵地球  。

另一個是2010年5月發射的伊卡洛斯太陽帆     他在去年12月接近金星後完成任務後，進入後期運用先返回地球  再往外太陽系出發。  伊卡洛斯是人類第一面太陽帆 完成難度甚高的薄膜帆張開  姿態調整與加減速變動軌道實驗。
這些貢獻對人類太空發展影響深遠，將來必寫進人類歷史中。預計未來人類的深太空探測器將會大幅利用太陽帆這種不使用化學燃料  只依靠太陽光的光子產生的光壓來推進探測器。


太陽帆是什麼呢   我看過相關書籍  在此跟大家分享  包括台灣與中國的網站對太陽帆的認識都是不清不楚且胡說八道
他們對太陽帆認識都以為只是使用0.075mm薄膜發電而已，這是大錯特錯的。薄膜發電對太陽帆來說是最微不足道的創新。
什麼是太陽帆?   ANS:太陽帆是一層藉由把太陽光子轉換成動力的大面積薄膜   這才是正確的解釋。在伊卡洛斯發射前，美國打算發射一個規模比伊卡洛斯小的太陽帆到宇宙中但是運載的俄羅斯火箭發生失敗  所以沒成功。  
伊卡洛斯任務成功後的2010年12月美國又發射一個名為NanoSail-D的太陽帆  只是她的規模也很小只有展開帆的實驗沒有進行加減速，薄膜也沒有發電　姿態調整也沒有驗證。
日本伊卡洛斯是一個315公斤重的太空船，是世界第一個在行星間飛行且同時使用光子推進與太陽能產生電力的太陽動力帆太空船。


太陽帆的關鍵技術除了特殊材質打造帆外，第一重要的步驟是太陽帆順利展開，否則其他的進程都免談，張開帆後接著進行驗證加減速與姿態調整
一般使用化學引擎的衛星探測器姿態調整不難，但是利用薄膜太陽帆姿態調整是極其技術性的，伊卡洛斯的加減速如果沒有姿態調整是無法順利進行的。


伊卡洛斯的技術驗證與貢獻
1.展開
  伊卡洛斯太陽帆  離開火箭後 藉由機體上的姿態調整火箭 控制旋轉運動  一開始把旋轉軸對正太陽方向
  保持每分鐘轉5圈的速度(5 rpm) ； 接著把四個"配重"從伊卡洛斯主體脫離  並把旋轉速度提高到每分鐘25圈(25 rpm)。
  這時移動支持棒  利用離心力把帆給拉出，當捲收的帆完全拉出時，讓支持棒倒下，於是折疊的帆藉由離心力
  逐漸鬆開放大。帆完全張開後  伊卡洛斯維持每分鐘轉2圈速度(2 rpm)，否則無法使帆保尺展開狀態。

2.薄膜發電
  伊卡洛斯本身也裝有太陽電池板，但在大片的帆上也有薄膜太陽能電池

3.變動軌道(太陽帆是要利用光壓進行加速與減速 來機動變軌)
   伊卡洛斯是被太陽光推著前進，藉由太陽帆與太陽光之間不同角度的傾斜可達到控制軌道變換的目的，
   當太陽光照射在伊卡洛斯前進方向那一面的膜時，由於從太陽光接受到力的方向與帆行進方向相反
   所以會減速，往目前運行軌道的內側行進(往內太陽系)；若想要往目前運行軌道外側行進，則讓太陽光照射在伊卡洛斯前進方向反面的膜，伊卡洛斯接受太陽光會加速就可以往外側軌道變動(往外太陽系)。

4.姿態調整(我認為這點是伊卡洛斯最獨特的技術性 沒有此姿態調整技術   伊卡洛斯無法變動軌道)
   前面提到伊卡洛斯本身有姿態調整火箭，但是依靠本身的帆也可以姿態調整。在伊卡洛斯正方型的帆
   的四邊貼上某種特殊薄膜，這種膜具有通電性質，會變化顏色讓太陽光反射有變異。在通電狀態下，
  容易反射太陽光；不通電狀態下將太陽光散射。如果只把四邊中的一邊薄膜通電，只有通電的一邊會強烈
  反射太陽光，於是在反作用力下 這一邊會被大力推壓  其餘三邊薄膜會將太陽光散射，因此能量分散掉
  結果會改變了帆的角度，但是難處在於伊卡洛斯為了維持帆的展開 ，以每分鐘2圈速度旋轉，因此因應旋轉
  要將四邊中的通電位置輪流更替，藉此實現姿態調整。



人類第一面太陽帆伊卡洛斯

感謝大大熱情無私的分享喔....

　開普勒400年前的設想漸成真 　　著名天文學家開普勒在400年前就曾設想不要攜帶任何能源，僅僅依靠太陽光能就可使宇宙帆船馳騁太空。但太陽帆飛船這一概念到20世紀20年代才明晰起來。  
1924年，俄國航天事業的先驅康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基和其同事弗里德里希·燦德爾明確提出“用照到很薄的巨大反射鏡上的陽光所産生的推力獲得宇宙速度”。正是燦德爾首先提出了太陽帆———一種包在硬質塑料上的超薄金屬帆的設想，成爲今天建造太陽帆的基礎。 　　人們知道，光是由沒有靜態質量但有動量的光子構成的，當光子撞擊到光滑的平面上時，可以像從牆上反彈回來的乒乓球一樣改變運動方向，並給撞擊物體以相應的作用力。單個光子所産生的推力極其微小，在地球到太陽的距離上，光在一平方米帆面上産生的推力只有0．9達因，還不到一只螞蟻的重量。因此，爲了最大限度地從陽光中獲得加速度，太陽帆必須建得很大很輕，而且表面要十分光滑平整。“宇宙”1號的太陽帆面積爲530．93平方米，與光壓獲得的推力僅爲255克。 　　如果太陽帆的直徑增至300米，其面積則爲70686平方米，由光壓獲得的推力爲0．034噸。根據理論計算，這一推理可使重約0．5噸的航天器在二百多天內飛抵火星。若太陽帆的直徑增至2000米，它獲得的1．5噸的推力就能把重約5噸的航天器送到太陽系以外。 　　由於來自太陽的光線提供了無窮盡的能源，攜有大型太陽帆的航天器最終可以以每小時24萬公里的速度前進。這個速度要比當今以火箭推進的最快航天器快4—6倍。即比第二宇宙速度快6倍，比第三宇宙速度快4倍。 　　理解這一點並不難。因爲在太空中運行的航天器處於失重狀態，又無空氣阻力，只要加少許力的作用，就會改變運動方向和速度。比如，發射靜止軌道衛星時衛星先進入大橢圓地球轉移軌道，待其運行到赤道上空3．6萬公里的最大高度時，遙控指令啓動星上遠地點發動機工作，后者産生的推力僅爲幾十千克，卻能使幾噸重的衛星移入靜止軌道並到達預定位置。原因就是這后加的推力使衛星産生新的速度，與原來的運動速度合成之后形成的最終速度爲每秒3．075公里。太陽帆接受光壓的作用，它不僅可在需要時改變航天器的運行軌道，而且能不斷加速飛行。 　　人類很早就學會了制造帆，利用自然界的風這種免費而無限的動力來彌補劃槳力量的不足。對於正在探索宇宙的人類來說，現代飛船有限的化學燃料能提供的動力同樣不是很有效。太空中雖然有太陽風（從太陽外層大氣不斷發射出的穩定的離子流）這種可以同地球上的風相比擬的動力，但令科學家們感興趣的是推動力比太陽風大1000多倍的太陽光。 　　我們之所以在炎炎的夏日下也感覺不到任何陽光的壓力，是因爲它實在微小，一平方公里面積上的陽光壓力總共才9牛頓。但太空中運行的航天器處於失重狀態，又無空氣阻力，所以輕微的推力(太陽光的壓力)就可以讓它加速，“宇宙一號”靠的就是它的光帆——非常輕而薄的聚酯薄膜，它們堅硬異常，表面上塗滿了反射物質，使得它的反光性極佳，當太陽光照射到帆板上后，帆板將反射出光子，而光子也會對光帆産生反作用力，推動飛船前行。因此，光帆的直徑越大，獲得的推力也越大，速度也將越快，改變帆板與太陽的傾角可以對速度進行調整。 　　而且，陽光的好處是不會枯竭，同火箭和航天飛機迅速消耗完的燃料相比，太陽光是無限的動力之源，只要有陽光存在的地方，它會始終推動飛船前進，光帆將以每秒約1毫米的速度加速移動。如果把它當作真正的宇宙飛行器使用，那麽它在展開光帆1天后，按理論計算，它的時速將增加到160公里，100天后飛船的時速將達到16000公里，如果它能持續飛行3年，速度會被提升到每小時16萬公里，這是人類任何飛行器都沒有達到過的速度，相當於人類的宇宙探測先驅“旅行者”號探測器飛行速度的3倍。如果用它來探測冥王星的話，可以在不到5年的時間里達到，而最快的傳統飛船至少需要9年,美國宇航局使用普通飛船探測冥王星的“地平線計劃”預期需要的時間卻是十多年。


　　世界上第一艘太陽帆宇宙飛船於英國夏令時21日20時46分(北京時間22日4時46分)發射升空，但發射約20分鍾后地面控制站突然接收到混亂信號，此后就與飛船失去了聯系。人們爲這次發射扼腕歎息 ，地面跟蹤人員卻透出消息“宇宙一號”還活著。 　　北京時間2005年6月22日淩晨4時46分，俄羅斯用“波浪”火箭發射了以太陽光爲動力的“宇宙一號”(Cosmos-1)飛船，進行太陽帆的首次受控飛行嘗試。最新飛行數據顯示，飛船在起飛83秒后遭到失敗，主持這一項目的美國行星學會說，在發射約20分鍾后，飛船與地面失去了聯系。目前飛船是否入軌正在等待進一步的證實。升空的飛船由8片三角形聚酯薄膜帆板組成，耗資400萬美元，是美國一家私人組織“行星協會”、俄羅斯科學院和莫斯科拉沃奇金科學生産聯合體花費數年時間聯合建造的。
出發：非常規的水下發射
　　與常見的用地面火箭將航天器送入太空的方式不同，此次升空的“宇宙一號”太陽帆飛船，以潛艇水下發射的獨特形式開始它的航程。在發射前的三四星期，該飛船就已被帶到了俄羅斯摩爾曼斯克市附近的瑟沃摩爾斯克（Severmorsk）海軍基地，在之后的幾星期，經過對光帆的檢測和電池等設備的安裝和充電后，飛船被安置在由SS－N－18洲際彈道導彈改進的三級“波浪”火箭（Volna）的彈頭部，隨后火箭被運到一艘俄羅斯核潛艇上，在距發射時間半天的時候被送往巴倫支海進行發射。如果發射成功，“宇宙一號”將最終進入800公里高的地球近地軌道，這將使其成爲第一個真正進入地球軌道的光帆飛船，之前的光帆只是進行了亞軌道飛行。 　　“宇宙一號”的發射方向是從巴倫支海出發，經過俄羅斯北部、西伯利亞、堪察加半島，在太平洋上空開始入軌。由於飛船的入軌是個非常重要的時刻，任何小的失誤就可能導致整個任務的失敗，所以在堪察加半島和太平洋中部的馬紹爾群島上設立了兩個移動地面跟蹤站，負責跟蹤接收來自“宇宙一號”的信號。其中堪察加半島跟蹤站負責跟蹤遠地入軌發動機點火之后一段時間的訊號，馬紹爾群島的跟蹤站則處於“宇宙一號”進入軌道后的跟蹤位置，“宇宙一號”入軌4分鍾后將正好經過該跟蹤站的上空，當“宇宙一號”入軌完畢后，這兩個跟蹤站就結束其使命。此外，負責長期跟蹤聯系的固定地面站還在俄羅斯、捷克、美國的加州和阿拉斯加設立。
過程：太空中的“孔雀開屏”
　　按照原定計劃，“宇宙一號”被射進軌道之后，不會馬上張開帆體，頭幾天將被用於檢測“宇宙一號”上的各個系統，高度控制發動機也將點火以保持其軌道的穩定，負責拍攝照片的照相機要被檢測，而離子分析儀則開始搜集數據，以便同帆體展開后的數據進行比較。 　　飛船入軌幾天后，位於莫斯科的地面站將發出展開帆體的命令，“宇宙一號”通過向桅杆充氣，首先展開它約15米長折疊的三角形帆板中的4片，如果一切順利，幾分鍾后將再展開剩下的4片,它們將構成一個直徑約30米、面積600多平方米的“圓盤”。地面控制人員也可能選擇讓“宇宙一號”再環繞地球飛行一周后，重新回到莫斯科控制站上空后再展開。待所有帆板都打開后，“宇宙一號”就真正成爲了一個光帆飛船。 　　飛船的帆板將首先保持固定不動，使得專家們能有機會仔細觀察“宇宙一號”的姿態和行爲。隨后，控制人員才會調整帆板的方向，讓其對正太陽，或者反過來同太陽成垂直方向。在整個任務的衆多挑戰中，光帆的姿態控制是相當有難度的一關，沒人知道它的穩定性能到底如何。控制人員只能用看不見的電波來遙控它對準陽光，一旦出現技術問題，“宇宙一號”就可能被陽光“吹”偏側身，並從此迷失方向。

什麽都吹日本第一，其實屁都不是，中國世界第一呢~

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其實中國真的是第一!
因為在中國早上都要服用一顆迷幻藥，以達到一整天的正常來源!
這樣中國就可以天天第一了~甚至是星際第一!

playzerg2009 發表於 2011-10-18 04:21
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其實中國真的是第一!

事實擺在面前，只是你自己嫉妒而已，就知道那些無聊的事來搪塞過去。