太陽帆

Vulpetti

Solar Sails

2009

Hardback

ISBN 9780387344041

Giovanni Vulpetti等著

太陽帆,是一種使用巨大薄膜鏡片來反射太陽光,利用反射產(chǎn)生的輻射壓作為太空飛船推進(jìn)力的一種新技術(shù)。雖然輻射壓很小,但太陽帆不需要燃料,它是太空運(yùn)輸方面具有革命性的技術(shù)。因此它成為目前公眾和媒體都很感興趣的一個(gè)話題。

其實(shí)早在400年前,德國著名天文學(xué)家開普勒就提出了太陽帆的設(shè)想,認(rèn)為宇宙飛船可以不攜帶任何能源,僅僅依靠太陽光的能量來遨游太空。但直到1924年,俄國科學(xué)家齊奧爾科夫斯基和其同事燦德爾才明確提出“用照射到很薄的巨大反射鏡上的太陽光所產(chǎn)生的推力獲得宇宙速度”這一觀念。正是這一觀念成為了今天制造太陽帆的基礎(chǔ)。本書就是探討太陽帆技術(shù)的最新書籍。書中通過大量的照片和示意圖以及通俗易懂且極富想象力的文字討論了太陽帆的發(fā)展歷史、當(dāng)前狀況以及在未來的發(fā)展前途等。

全書共18章,分為四個(gè)部分,第一部分總結(jié)了進(jìn)行太空探索的關(guān)鍵技術(shù)即航天推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展歷史。包括第1-5章。1. 航天推進(jìn)技術(shù)的歷史簡(jiǎn)介;2. 火箭工作原理;3. 火箭存在的問題及其局限性;4. 航天推進(jìn)技術(shù)中的非火箭技術(shù);5. 選擇太陽帆。第二部分簡(jiǎn)單描述了太陽帆推進(jìn)技術(shù)的基本發(fā)展情況,包括近、中、遠(yuǎn)期任務(wù)和計(jì)劃等,含第6-10章。6. 太陽帆的原理;7. 什么是太空帆船;8. 太陽帆與火箭對(duì)比;9. 使用太空帆船來探索太空;10. 乘光束遨游太空。第三部分概要介紹了太陽帆技術(shù)及太空飛船的建造,含第11-14章。 11. 設(shè)計(jì)一個(gè)太陽帆;12. 建造太空帆船;13. 最新進(jìn)展;14. 未來計(jì)劃。第四部分從專業(yè)的角度對(duì)太陽帆推進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)解釋,含第15-18章。15. 太空中的光源;16. 電磁輻射壓推進(jìn)的建模;17. 太空帆船的軌跡;18.太空環(huán)境中的航行。

這四部分內(nèi)容中前三部分,從非技術(shù)性的角度來看太陽帆發(fā)展,是面向非專業(yè)讀者的。第四部分相對(duì)專深一些,主要面向?qū)I(yè)讀者,從技術(shù)角度來解釋太陽帆的原理及工作過程。

本書比較通俗易懂,富有想象力,不需要太多的基礎(chǔ)知識(shí),每一章后邊都附有參考文獻(xiàn)和推薦閱讀的書目。適合大學(xué)生、研究生、天文愛好者、航空航天及相關(guān)專業(yè)學(xué)生閱讀。

張永杰,博士生

(中國科學(xué)院力學(xué)研究所)

Zhang yongjie,Doctoral Candidate

(Institute of Mechanics,CAS)