世界第一面太陽帆 伊卡洛斯ＩＫＡＲＯＳ

girsanov80

 　



太陽帆是一層藉由太陽光子得到電力，並把太陽光轉換成動力的大面積的薄膜。
除此之外 太陽帆也可以藉由太陽輻射來加速；日本的太陽帆伊卡洛斯是一個315公斤重的太空船，
它在2010年5月與日本金星氣候觀測衛星PLANET-C　　由H2A202火箭發射升空前往金星。
這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
將來必定寫進人類的教科書裡。
之後　美國行星協會在２０１０年年底也將發射太陽帆實驗機　　光帆１號
2010年６月　　太陽帆展開成功　　並成功使用薄膜發電
2010年７月９日　　進行太陽帆光壓加速
2010月底１２月初變動軌道進入金星繞日軌道

日本伊卡洛斯太陽帆的運作

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 ； 接著把四個配重從伊卡洛斯主體脫離  並把選轉速度提高到每分鐘25圈。
  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，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
  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；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。

4.姿態調整   
　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。如果只把四邊鐘的一邊薄膜通電，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。





《 本帖最後由 girsanov80 於 2011-1-12 15:02 編輯 》

chyi1014

這個構思實在太棒了
尤其是帆展開的那刹那
真是壯觀!
真讚佩發明這個太陽帆的人
本以為像這種太空科技的東西
理應由歐美太空強國發明出來
沒想竟是由日本人捷足先登
真是教人意外阿!

girsanov80

你舉的這些例子  日本在IKAROS之前也有發射過驗證的小型太陽帆啊
而美國的都失敗了  (去年底美國又發射一太陽帆  也是失去訊號)
而IKAROS已完全展開  進行光子加減速   與光子姿態修正實驗都成功了  也是太陽帆中最巨大的  達到315公斤
我也說明他已到金星軌道上了

藍色星球

有些先收納再展開的技巧是用折紙的方式收納在小體積內，然後到外太空再展開。

girsanov80

太陽帆根據１１月１４日消息　　　１４公尺長寬的太陽帆光壓加速為每秒１００公尺
並不算快（太陽帆以每秒１０幾公里速度飛行　　也就是在加上１００公尺速度）
將來人類應該開發更大太陽帆並且跟電漿火箭一起使用才行