航向星海不是夢 大型太陽帆成功張開

光帆2號成功伸展了太陽帆，測試太陽的光壓力。(圖/行星協會)

上個月SpaceX的獵鷹重型火箭成功發射，對臺灣而言，最重要的酬載當然是福衛7號，不過其他的衛星也都個個有特色。名叫「光帆2號」(LightSail 2)的成功展開了巨大的太陽帆，準備實驗太陽風的輕微壓力，是否能夠產生足夠的動力，衛星這可能是在未來，我們前往遙遠星海的方法，甚至可以航向太陽的鄰居恆星。

太空航行(Space flight now)報導，行星協會( The Planetary Society)表示，光帆2號是6月25日搭乘獵鷹重型火箭的24顆衛星之一，它又是放入一個名爲Prox 1的衛星裡，以便飛往更高的軌道，在進入太空後的一星期，Prox 1釋放了光帆2號，此時距離地球800公里，以避免地球最上層大氣層的干擾。

光帆2號非常的小，只有5公斤重，體積大約是一條麪包的大小，在啓動之後第一件事是充電，它的供電來自太陽能電池與鋰電池組，此時鋰電池沒有電，所以在進入軌道後的這3個星期，都在充電與調整軌道，到了7月23日才啓動伸展太陽帆的命令後，雖然比預定時間晚了不少，不過行星協會很有耐心，以避免失敗。

太陽帆由聚酯薄膜構成，摺疊起來時，但是四個鈷合金延伸杆開始將薄膜攤開，太陽帆的面積達到32平方公尺，差不多是一個拳擊擂臺場的範圍。

在太陽帆展開之後，光帆2號就要開始紀錄接受到的太陽光壓，根據行星協會的說法，來自太陽帶電粒子造成的壓力，不會比迴紋針來的大，但這樣的力量只要持續長存，就能夠力推動帆。

理論上，光帆2號可以憑着太陽光壓而持續提升軌道高度，每天可其軌道升高幾百公尺，這聽起來不錯，不幸的是，光帆2號太小了，沒有火箭控制系統來控制它的角度，所以它雖然在迎光面能夠升高軌道高度，卻會在背光面失去軌道高度，仍然會掉回地球，預計在一年後於大氣層中燒燬。

行星協會是3位知名科學家：曾在航太總署任職的路易斯費裡曼(Louis Friedman)、天文學家卡爾薩根博士(Carl Sagan)，與天文學家布魯斯穆雷( Bruce Murray )發起，於1980年成立，是非官方的太空研究組織，著名的科普主持人 比爾奈(Bill Nye)也是協會成員。他們的經費由是由私人公民、基金會和企業捐贈者所組成，光帆計劃從2009年到2019年3月，已耗資約700萬美元。

這是行星協會開發的第2面太陽帆，也是第三次在地球軌道進行的太陽帆實驗。第一次實驗是2015年5月，光帆1號由擎天神5型火箭(Atlas V)送上太空，也成功的張開太陽帆，但是軌道高度太低，太氣層粒子影響了飛行器的軌道，實驗不成功。

未來的太陽帆太空船想象圖。(圖/行星協會)

更早之前，行星協會曾委託俄羅斯潛艇發射宇宙1號實驗衛星，結果火箭燃料不足，未能進入軌道，實驗失敗。

除了行星協會以外，日本在2011年的金星探測船「伊卡洛斯」(IKAROS)也有一面巨大的太陽帆，面積達到196平方公尺，目前還在測試中。