芬蘭「怪博士」發明「電動帆」 成宇宙飛行新利器

▲利用太陽風產生電力推動的「電動帆」,可能成為未來太空探險的動力系統。(圖/取自網路)

國際中心/綜合報導

來自芬蘭龔佩拉(Kumpula)太空中心的楊亨倫(Pekka Janhunen)博士,在2006年時提出了一種新型宇宙飛行動力系統的構想。

它被稱為「電動帆」(electric sail),原理為利用太陽風產生電力,推動太空船前進。它在太空船前段設置了由金屬細繩打造的帆形結構,通過超聲波焊接技術,芬蘭赫爾辛基大學電子研究實驗室科學家成功製造出長達一公里的「電動帆」金屬細繩。如果這項技術成功應用,可以成為未來太空船深入航行的動力系統。

四年前,該行業內的相關專家認為超聲波焊接技術,無法用於焊接這種材質的金屬細絲,但目前最新的研究成果顯示製造全尺寸的「電動帆」太空船動力系統是可能的,在2013年,科學家計畫在太空中驗證並測量「電動帆」理論上可產生的推動力。

「電動帆」的結構主要由導電鋁線組成,只有大約25至50 微米薄,一個全尺寸狀態電動帆由100根細繩構成,每個結構長達20公里,此外,整套動力系統還包括高電壓源和可產生正電荷的電子槍。

根據現階段的航太動力研究成果,電動帆並沒有消耗任何推進劑,理論上該動力系統不受操作時間的限制,相比較於離子發動機,有著較大的優勢,可以 滿足大推力太空船航行的要求。

物理系教授海格史楚姆(Edward Hæggström)是這研究的領人。他認為細繩的製造需要進一步考量,因為宇宙中到處流竄的微流星體可能會切斷電動帆動力的細繩,通過新的連接工 藝,可以將微流星體的威脅降至最低,只能切斷單條金屬細繩,而不會破壞整個細繩結構。而「電動帆」研究計畫對焊接品質需有較大的要求,並且要保證金屬細絲處 於正確的位置。

關鍵字:電動帆,electric sail,Pekka Janhunen

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