1.8.8 太阳帆

太阳帆

人们利用太阳光首先是照明,如果阳光不能直接照射到需要照明的地方,人们就会首先考虑应用光的反射原理。在河南省,有一条著名的水渠——红旗渠。它有一条最长的隧道——曙光洞。在建设这条隧道时,为了解决照明的问题,聪明的施工人员利用平面镜反射太阳光,将阳光投射到几十米深的竖井和隧道中。保证了施工的进度,节约了施工的费用。

然而,用阳光照明只能局限在白天。夜晚时,月亮反射的太阳光,其强度太低,与白天时的阳光强度相差太大,照明的效果太差了。那么,能不能在晚上利用太阳光,并使阳光的强度达到更好的照明效果呢?

1992年4月,俄罗斯科学家设计了高空太阳帆,用于反射阳光,以为地面提供照明。这相当于将太阳伞放到太空。太阳主帆的直径为250米,其亮度相当于40~50个满月亮度之和。如果采用定点照明的方式,它可使方圆几十千米的区域亮如白昼。1993年2月4日,俄罗斯的“进步”号宇宙飞船把太阳帆送到“和平”轨道站。它反射的太阳光照在月球背面达6分钟之久,并可以在地面上形成一个直径达4千米的发射光束。人们将这个大太阳帆称作“人造小太阳”,并在1993年底被《科技日报》评选为世界科技十大新闻之一。

科学家们计划,用100面直径为22米的太阳帆构成绕地球的一个环,距地面1500~5530千米。这些太阳帆反射的太阳光既可以照射在飞船的太阳能电池上,为飞船提供动力,也可以用于销毁外层空间的“太空垃圾”。

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神舟飞船上的太阳能电池帆板

据说,建立一个太阳帆照明系统只需80万美元,它造成的效益可以节省照明电能达3500万美元。这可能会把人工照明的历史改写。它的效益远不在于节约一些钱财,面对当今生态环境日益恶化,能源供应日趋紧张的状况,太阳帆的作用就更加诱人了。

在20世纪20年代,前苏联科学家弗里德里希·灿德尔提出了一个方案。他认为,在太空中利用船帆航行是可能的。因为太阳每时每刻都在辐射粒子,这些粒子形成“太阳风”,而空中的船帆就可以在太阳风的推动下远航了。