NASA測新型推進系統 利用太陽風飛行

據國外媒體報道，美國宇航局的工程師們開始測試一種新型概念推進系統，該推進系統能夠大幅度縮短航天器抵達星際深空的時間。這一系統將能夠和太陽釋放出的粒子發生相互作用，從而產生推力，獲得前所未有的速度。研究人員表示，該推進系統僅需10年即可將航天器帶入太陽風頂層，而美國宇航局的旅行者系列探測器需要35年才能做到。該系統名為太陽風靜電快速傳輸系統（Herts）E-sail，它不使用內置推進劑，使用的太陽風作為推進，抵達太陽風頂層，也就是太陽系的邊緣地帶。

一台緩慢旋轉的航天器能夠部署10到20根帶電鋁線，從而形成一個巨大的「E-sail」。這些鋁線雖直徑只有1毫米，但長度大約有12.5英里，與219個足球場相當。Herts E-sail項目的首席研究員Bruce Wiegmann表示，太陽以極高的速度向太陽風釋放質子和電子，其速度約為每秒400到750千米；而E-Sail將使用這些質子來推進航天器。位於美國阿拉巴馬州亨茨維爾馬歇爾航天飛行中心的研究人員已經開始了有關測試，測試將持續兩年時間。

這些實驗將確認受到鋁線影響偏移的電子數量以及受它們吸引的電子數量。研究人員們還將進行等離子體測試，他們將完善數據模型，便於E-sail的後續開發。這一概念建立於芬蘭氣象研究所Pekka Janhunen博士的一項發明，但是研究人員表示，這一概念還有待完善，可能還需要至少10年的時間才能付諸實際。

隨著航程的不斷推進，E-Sail的有效面積將不斷增大：航程為1個天文單位時，其有效面積為232平方英里，但在航程達到5個天文單位時，有效面積將覆蓋直徑大於463英里的範圍。美國宇航局旅行者1號花費了進35年，於2012年完成了穿過太陽風頂層進入星際宇宙的壯舉。使用這一新方法，航天器完成同樣壯舉所需的時間不及旅行者1號的三分之一。科學家們認為，這一新型概念推進系統將帶來革命性的變化。

科學小詞典：太陽風

太陽風是從恆星上層大氣射出的超聲速等離子體帶電粒子流。在不是太陽的情況下，這種帶電粒子流也常稱為「恆星風」。太陽風是一種連續存在，來自太陽並以200-800km/s的速度運動的高速帶電粒子流。這種物質雖然與地球上的空氣不同，不是由氣體的分子組成，而是由更簡單的比原子還小一個層次的基本粒子——質子和電子等組成，但它們流動時所產生的效應與空氣流動十分相似，所以稱它為太陽風。2012年3月，5年來最強的一次太陽風暴在7日上午噴發，無線通訊受到影響。

太陽風（solar wind）的密度與地球上的磁場密度相比是非常稀薄而微不足道的。一般情況下，在地球附近的行星際空間中，每立方厘米有幾個到幾十個粒子，而地球上風的密度則為每立方厘米有2687億億個分子。然而太陽風雖十分稀薄，但它刮起來的猛烈勁，卻遠遠勝過地球上的風。在地球上，12級颱風的風速是每秒32.5米以上，而太陽風的風速，在地球附近卻經常保持在每秒350～450千米 ，是地球風速的上萬倍，最猛烈時可達每秒800千米以上。

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