《异形：契约》星际旅行照进现实，NASA太阳帆已经张开

《异形：夺命舰》刷爆全球院线的同时，该系列电影中的各种科技元素也成为人们津津乐道的对象。

01

星际大航海时代

在浩瀚的宇宙中，太阳帆作为一种先进的星际探索工具，正引领着人类向未知的星辰大海进发。本文将通过一个科幻短文，展现太阳帆如何成为星际探索的核心元素。

故事发生在不远的未来，地球上的科技已经取得了巨大的进步，人类开始尝试利用太阳帆进行星际旅行。太阳帆是一种利用太阳光产生的辐射压力推动航天器前进的装置，理论上可以实现无需燃料的持续速。

主角罗伊是一名年轻的宇航员，他被选中执行一项重要的任务：驾驶一艘装备了最新太阳帆技术的飞船，前往太阳系边际寻找失踪多年的父亲克利福德·麦克布瑞德。克利福德曾是著名的太空工程师，他在执行海王星探索任务时失踪了二十多年。罗伊的任务不仅是寻找父亲，更是为了揭开一系列神秘事件的真相。

罗伊的飞船名为“希望号”，它装备了巨大的太阳帆，整个帆面旋转着在宇宙中伸展出一千公里，就像一面兜满了太阳的巨型风筝。这种设计使得飞船能够在太空中持续加速，最终达到每秒数公里的速度。在航行过程中，罗伊不仅要面对爆炸、陨石等自然威胁，还要应对月球飙车枪战、神秘生物等意想不到的考验。

在穿越地球、月球、火星、海王星的过程中，罗伊逐渐发现了父亲失踪背后的秘密。原来，克利福德在探索外星生命时，意外发现了一个隐藏在海王星边缘的古老文明遗迹。这个文明拥有高度发达的技术，能够控制时间和空间。然而，在探索过程中，他们遭遇了未知的敌人，导致克利福德被困在了那里。

罗伊决定继续父亲未竟的事业，他利用太阳帆技术与古老文明建立了联系，并成功解救了父亲。两人一起返回地球，揭开了一个关于人类孤独与探索欲望的巨大谜团。他们的故事不仅是一次星际冒险，更是一次对人性、勇气和家庭的深刻探讨。

通过这次星际探索，人类再次证明了自己对未知世界的渴望和不懈追求。太阳帆作为星际旅行的关键技术，为人类开启了通往星辰大海的大门，让未来的星际探索充满了无限可能。

02

《异形》系列电影中的太阳帆

在《异形：契约》中，除了异形，太阳帆是电影中的一个重要元素。

该电影的故事发生在一艘名为“契约”的殖民太空船上，飞船上搭载了两千名进入沉睡的殖民者，他们的目的地是遥远的欧米伽六号行星，希望能够在那里建立新的家园。然而，在航行过程中，一场意外导致契约号的能量收集帆遭到了破坏，船长布兰森不幸身亡。

太阳帆在电影中被描绘为一种巨大的结构，其尺寸大约有1千米宽。在极端广角镜头下，这个结构可以一览无遗，而在维修船舰时的镜头则显得非常近。尽管太阳帆在物理学上存在一些争议和不合理之处，例如没有任何耀斑爆发会把充电的太阳帆“吹”下来，但这些技术细节并未影响到电影的整体叙事和视觉效果。

此外，《异形：契约》中还涉及到太阳帆的修复工作。一名船员在修理太阳帆时听到了一个信号，这个信号明显是人类发出的，并且距离很近。这一情节进一步推动了剧情的发展，并为影片增添了紧张感和悬疑氛围。

当然，太阳帆并非《异形》系列的原创，太阳帆的概念最早由齐奥尔科夫斯基提出，并在20世纪40年代得到进一步发展。日本于2010年成功发射了IKAROS，这是第一艘使用太阳帆技术的成功航天器。美国国家航空航天局（NASA）也进行了多次太阳帆试验，如光帆2号小卫星的成功验证。

03

太阳帆究竟有何用处

太阳帆是一种利用太阳光压来推动航天器在太空飞行的新型技术。其工作原理类似于风帆，通过太阳光子产生的动量传递实现推进。这种技术可以显著节省燃料，并且由于不需要携带燃料，因此具有无燃料太空探索的巨大潜力。

“无尽能源”的特性让太阳帆可以用于星际旅行，尤其是在远距离探测任务中表现出色。例如，通过直接向外转移法和向内转移法，太阳帆可以在短短26天内到达火星。此外，太阳帆还可以用于建立基于太阳帆的太阳系星际运输系统。

除了星际航行外，太阳帆还可以应用于地球轨道任务。例如，NASA的“先进复合太阳帆系统”正在测试如何利用创新材料和结构，在微波炉大小的立方体卫星上部署下一代太阳帆，这将有助于实现低成本、高效率的空间观测和科学探索任务。

04

成功展翅的NASA太阳帆

美国国家航空航天局（NASA）近日宣布成功部署了先进复合材料太阳帆系统ACS3，这是向无燃料太空探索迈出的重要一步。

今年4月24日，ACS3搭乘Rocket Lab的Electron火箭发射升空。经过四个多月的精心准备，ACS3最终在太空中成功展开。

太阳帆的工作原理类似于风帆，利用微量的阳光即可在太空中导航。尽管光子本身没有质量，它们在撞击物体时仍能产生动量，这正是太阳帆技术所依赖的原理。

太阳帆技术的核心在于利用阳光的压力进行推进，通过反射太阳光从一块大而像镜子一样的轻质、高反射材料制成的帆上获得推力。与依赖反应质量的推进相比，使用反射光获得推力的优势在于探索内层太阳系时具有极高的总ΔV和显著的起飞窗口灵活性。

ACS3系统搭载于Rocket Lab的Electron火箭发射升空，并在预定轨道上顺利展开其巨大的太阳帆和支撑杆。该系统使用的是由新材料制成的复合吊杆，比以前使用的金属布轻75%，面积约为80平方米。这一创新性的技术不仅展示了复合材料在低地球轨道上的运行能力，还为未来的深空探测任务奠定了基础。

此外，NASA还在其他多个项目中测试和演示了不同的太阳帆设计和材料。例如，NanoSail-D2、LightSail 2 和 Near-Earth Asteroid Scout 等任务都使用了不同的太阳帆设计和材料。

微信订阅

邮发代号：77-19

单价：8元，年价：408元

编辑｜张毅

审核｜吴新

“

”