太阳帆

Vulpetti

Solar Sails

2009

Hardback

ISBN 9780387344041

Giovanni Vulpetti等著

太阳帆,是一种使用巨大薄膜镜片来反射太阳光,利用反射产生的辐射压作为太空飞船推进力的一种新技术。虽然辐射压很小,但太阳帆不需要燃料,它是太空运输方面具有革命性的技术。因此它成为目前公众和媒体都很感兴趣的一个话题。

其实早在400年前,德国著名天文学家开普勒就提出了太阳帆的设想,认为宇宙飞船可以不携带任何能源,仅仅依靠太阳光的能量来遨游太空。但直到1924年,俄国科学家齐奥尔科夫斯基和其同事灿德尔才明确提出“用照射到很薄的巨大反射镜上的太阳光所产生的推力获得宇宙速度”这一观念。正是这一观念成为了今天制造太阳帆的基础。本书就是探讨太阳帆技术的最新书籍。书中通过大量的照片和示意图以及通俗易懂且极富想象力的文字讨论了太阳帆的发展历史、当前状况以及在未来的发展前途等。

全书共18章,分为四个部分,第一部分总结了进行太空探索的关键技术即航天推进技术的发展历史。包括第1-5章。1. 航天推进技术的历史简介;2. 火箭工作原理;3. 火箭存在的问题及其局限性;4. 航天推进技术中的非火箭技术;5. 选择太阳帆。第二部分简单描述了太阳帆推进技术的基本发展情况,包括近、中、远期任务和计划等,含第6-10章。6. 太阳帆的原理;7. 什么是太空帆船;8. 太阳帆与火箭对比;9. 使用太空帆船来探索太空;10. 乘光束遨游太空。第三部分概要介绍了太阳帆技术及太空飞船的建造,含第11-14章。 11. 设计一个太阳帆;12. 建造太空帆船;13. 最新进展;14. 未来计划。第四部分从专业的角度对太阳帆推进技术进行了严谨的科学解释,含第15-18章。15. 太空中的光源;16. 电磁辐射压推进的建模;17. 太空帆船的轨迹;18.太空环境中的航行。

这四部分内容中前三部分,从非技术性的角度来看太阳帆发展,是面向非专业读者的。第四部分相对专深一些,主要面向专业读者,从技术角度来解释太阳帆的原理及工作过程。

本书比较通俗易懂,富有想象力,不需要太多的基础知识,每一章后边都附有参考文献和推荐阅读的书目。适合大学生、研究生、天文爱好者、航空航天及相关专业学生阅读。

张永杰,博士生

(中国科学院力学研究所)

Zhang yongjie,Doctoral Candidate

(Institute of Mechanics,CAS)