科學(xué)家設(shè)想的由“電動帆”為主要動力的宇宙飛船
據(jù)國外媒體報道，來自芬蘭Kumpula空間中心的Pekka Janhunen博士在2006年提出了一種新型宇航動力系統(tǒng)，其被稱為“電動帆”，原理為利用太陽風(fēng)產(chǎn)生電力，從而推動宇宙飛船前進。在宇宙飛船前段設(shè)置了由金屬細繩打造的帆形結(jié)構(gòu)，通過超聲波焊接技術(shù)，芬蘭赫爾辛基大學(xué)電子研究實驗室科學(xué)家成功制造出長達一公里的“電動帆”金屬細繩。如果這項技術(shù)成功應(yīng)用，可以將其作為未來宇宙飛船深空航行的動力系統(tǒng)。
在四年前，該行業(yè)內(nèi)的相關(guān)專家認為超聲波焊接技術(shù)無法用于焊接這種材質(zhì)的金屬細絲，但目前最新的研究成果表明制造全尺寸的“電動帆”宇宙飛船動力系統(tǒng)是可能的，在2013年，科學(xué)家計劃在空間中驗證并測量“電動帆”理論上可產(chǎn)生的推動力。“電動帆”的結(jié)構(gòu)主要由導(dǎo)電鋁線組成，只有大約25至50微米薄，一個全尺寸狀態(tài)電動帆由100根細繩構(gòu)成，每個結(jié)構(gòu)長達20公里，此外，整套動力系統(tǒng)還包括高電壓源和可產(chǎn)生正電荷的電子槍
根據(jù)現(xiàn)階段的航天動力研究成果，電動帆并沒有消耗任何推進劑，理論上該動力系統(tǒng)不受操作時間的限制，相比較于離子發(fā)動機，有著較大的優(yōu)勢，可以滿足大推力宇宙飛船航行的要求。物理系教授Edward H ggstr m是本項研究的專家組組長，他認為細繩的制造需要進一步考量，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(jié)構(gòu)。而“電動帆”研究計劃對焊接質(zhì)量需有較大的要求，并且要保證金屬細絲處于正確的位置。