什么是太阳能航行，如何影响环境？beplay体育官网电脑

太阳能航行是在太空中进行的，而不是在海上进行。它涉及使用太阳辐射，而不是火箭燃料或核能来推动航天器。它的能源几乎是无限的（至少在接下来的几十亿年中），其收益可能是可观的，它表明了对太阳能推动现代文明的创新使用。

太阳能航行的工作方式

太阳帆的工作方式与光伏（PV）单元在太阳能电池板中工作一样，通过将光转换为另一种能量。光子（光颗粒）没有质量，但是任何知道爱因斯坦最著名的方程式的人都知道质量只是一种能量。

光子是按照光速移动的能量包，并且由于它们正在移动，因此它们的动量与携带能量成正比。当该能量击中太阳PV电池时，光子会干扰电池的电流，从而产生电流（因此是光伏一词）。然而，当光子的能量像太阳帆一样击中反射物体时，其中一些能量被以动能的形式转移到该物体上，就像移动的台球球撞到固定的时一样。太阳能航行可能是唯一的推进形式，其来源是无质量的。

就像太阳能电池板发电越强，阳光击中它越强，太阳帆也会更快地移动。在太空中，没有地球大气的保护，太阳能帆受到与地球表面上的物体相比，电磁光谱的一部分被电磁光谱（例如伽玛射线）轰炸，而地球表面的物体受到了地球大气的保护太阳辐射。而且由于外太空是一种真空，因此没有反对数十亿光子撞击太阳帆并将其向前移动的光子。只要太阳帆保持足够靠近太阳，它就可以利用太阳的能量在太空中航行。

太阳帆就像帆船上的帆一样运行。通过改变帆相对于太阳的角度，航天器可以在其后面的光线上航行或靠在光方向上。航天器的速度取决于帆的尺寸，距光源的距离和工艺质量之间的关系。通过使用基于地球的激光器，其能量水平高于普通光，也可以通过使用地球激光来增强加速度。由于太阳光子的轰炸永无止境，也没有阻力，因此随着时间的推移，卫星的加速会增加，使太阳能航行成为长距离的有效推进手段。

beplay体育官网电脑太阳能航行的环境利益

使太阳能航行到太空中仍然需要火箭燃料，因为地球下部大气中的重力比太阳帆捕获的能量强。例如，2019年6月25日将Lightsail 2推向太空的火箭 - Spacex's猎鹰重火箭 - 用煤油和液体氧作为火箭燃料。煤油与喷气燃料中使用的化石燃料相同，其二氧化碳排放量与家用加热油的排放量大致相同，并且比汽油略多。

虽然火箭发射的频率使他们温室气体可忽略不计，其他燃料释放到地球大气层上层的化学物质可能会损害最重要的臭氧层。用太阳能帆代替外轨道的火箭燃料可减少燃烧化石燃料造成推进的成本和大气破坏。火箭燃料也很昂贵且有限，限制了航天器可以行驶的速度和距离。

由于阻力和磁力等环境力，在低地球轨道（LEO）中，太阳帆在低地球轨道（LEO）中是不切实际的。beplay体育官网电脑而且，尽管星际行驶超越火星的行程变得更加困难，但由于外部太阳系中阳光的能量减少，航天器太阳能航行可以帮助降低成本并限制对地球大气的损害。

太阳帆也可以与太阳能光伏面板配对，它们就像在地球上一样，将阳光转化为电能，从而使卫星的电子功能可以继续工作，而无需其他外部燃料源。这具有允许卫星在地球极线上保持固定位置的额外好处，从而提高了通过卫星不断监测气候变化对极地区域的影响的能力。（“固定卫星”通常以与地球旋转​​相同的速度移动（在极点处于不可能）来保持在同一位置。）

太阳能航行的时间表
1610	天文学家约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler）向他的朋友伽利略·加利利（Galileo Galilei）建议，有一天船可以通过捕捉太阳风来航行。
1873年	物理学家詹姆斯·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）证明，当物体反射出来时，光会施加压力。
1960年	回声1（金属气球卫星）记录了阳光的压力。
1974年	NASA将Mariner 10的太阳能阵列倾斜，可以在太阳能航行到达水星的路上工作。
1975年	NASA创建了太阳能航天器的原型，以参观海莉的彗星。
1992	印度推出了INSAT-2A，这是一款带有太阳帆的卫星，旨在平衡其太阳能光伏阵列的压力。
1993	俄罗斯航天局（Russia Paces Agency）推出了Znamya 2的反射器，该反射器像太阳帆一样突出，尽管这不是其功能。
2004	日本成功地从航天器中部署了无功能的太阳帆。
2005	行星协会的宇宙1任务包含功能性太阳帆，在发射时被破坏。
2010年	日本的ikaros（星际射门风筝通过太阳的辐射加速）卫星成功地部署了太阳帆作为其主要推进。
2019	行星学会的首席执行官是著名的科学教育家比尔·奈（Bill Nye），于2019年6月推出了《 Lightsail 2》卫星。2019年100次最佳发明。
2019	NASA选择太阳能巡洋舰作为深空研究的太阳能航行任务。
2021	NASA继续开发NEA Scout，这是一个太阳帆号航天器，旨在探索近地小行星（NEA）。计划推出是2021年11月，从2020年5月推迟。