#天文酷图#
[1999年05月05日]
【 太阳系的家族照 】
在离开太阳系的旅途中,航行者一号太空船 (Voyager 1)回头为太阳 和行星们,拍了一系列的家族照。从冥王星外面向内看,太阳系是一颗亮星周围环绕着昏暗的光点。在上面这张照片里,为了增高照片的对比,特地把明亮的太阳遮掉。以字母E和V来标示的光点,是最内层很勉强才能分辨的行星,它们是地球 和 金星。 巨大的气态行星如木星 (J) 和 土星 (S) 就好分辨多了。 照片中最外围的行星是天王星 (U) 和 海王星 (N)。行星所在的位置都加以标示,经过数位增比的行星影像展示在小插图内。航行者 一号是会离开我们太阳系的四个人造物体之一,其余三个为 航行者二号和 先锋者 10 号和 11号。
信息来自：苏汉宗（成功大学 物理学系）
提供: Voyager 1 Team, NASA
[1999年05月05日]
【 太阳系的家族照 】
在离开太阳系的旅途中,航行者一号太空船 (Voyager 1)回头为太阳 和行星们,拍了一系列的家族照。从冥王星外面向内看,太阳系是一颗亮星周围环绕着昏暗的光点。在上面这张照片里,为了增高照片的对比,特地把明亮的太阳遮掉。以字母E和V来标示的光点,是最内层很勉强才能分辨的行星,它们是地球 和 金星。 巨大的气态行星如木星 (J) 和 土星 (S) 就好分辨多了。 照片中最外围的行星是天王星 (U) 和 海王星 (N)。行星所在的位置都加以标示,经过数位增比的行星影像展示在小插图内。航行者 一号是会离开我们太阳系的四个人造物体之一,其余三个为 航行者二号和 先锋者 10 号和 11号。
信息来自：苏汉宗（成功大学 物理学系）
提供: Voyager 1 Team, NASA
@【天体与物理学史上的今天】-公元2010年5月21日的今天，人类第一艘真正的太阳帆飞船“伊卡鲁斯”发射升空，并在6个月后飞抵金星附近。它利用太阳光子的推动前行，是太空推进技术的一个里程碑。
很久以前，人类就知道利用鼓起的风帆在茫茫大洋上航行。而在太空时代，越来越多的太空飞船将鼓起“风帆”在宇宙的大海中航行，这就是太阳帆（solar sail）。
太阳帆也叫“光帆”（light sail），是依靠展开大面积薄膜结构，利用太阳光光子照射在光帆表面产生的极微弱的光压实现推进的太空航行技术。每一颗光子“击打”太阳帆产生的推力极小，但是在太空没有摩擦力的情况下，这种力逐渐累积，将能够推动飞船前进。
人类第一艘真正意义上的太阳帆飞船，是日本宇宙航空开发机构（JAXA）发射的“伊卡鲁斯”（IKAROS）飞行器。它于2010年5月21日由一枚H-IIA火箭发射升空。本次发射的主要载荷是日本的金星气候轨道器“晓”（あかつき），“伊卡鲁斯”作为搭载小卫星一并升空。
飞船发射时是一个圆柱体的设备舱，太阳帆缠绕在四周。在升空之后，飞船开始旋转，转速达到每分钟25转，利用离心力将太阳帆机构“甩”开。太阳帆薄膜机构的四个角上都安装了小型末端质量，帮助在微重力条件下“甩开”薄膜。
“伊卡鲁斯”飞船的太阳帆使用厚度仅为7.5微米（0.0075毫米）的聚酰亚胺材料制作，展开后呈现一张14mX14m的正方形，总面积达到196平米。
由于光压推进极为微弱，飞船本身的质量必须尽可能小，“伊卡鲁斯”飞行器使用的超薄聚酰亚胺材料每平米质量仅有大约10克左右，196平米的材料总质量不超过2公斤，在这层材料上还要覆盖一层薄膜型太阳能电池组，以及8组液晶膜，其能够改变反照率，从而实现不同部位不同光压强度，实现对姿态的控制，设备舱安装在正中央，薄膜的背面还安装有宇宙尘埃计数器。
飞船还携带了两颗小型“可分离式相机”DCAM1 和DCAM2。其中DCAM2在2010年7月14日被释放，并成功拍摄到在太空中的飞行的“伊卡鲁斯”飞行器全貌。
在飞向金星途中，地面成功进行了加速和姿态控制技术测试。2010年7月9日， JAXA官方宣布确认“伊卡鲁斯”的太阳帆已经完全展开，并已经开始在太阳光压作用下逐渐加速。而到23日，JAXA又宣布成功进行了姿态控制测试。在23小时的时间里，“伊卡鲁斯”的角度被改变了0.5度，没有使用发动机，这一调整完全是通过改变液晶膜的反射率实现的。
在太空依靠光压飞行半年多之后，2010年12月8日，“伊卡鲁斯”从金星附近飞过，距离大约8万公里，成功达成预定实验目的，并开始进入任务延长期。
2012年11月30日，JAXA宣布“伊卡鲁斯”已经得到“吉尼斯世界纪录”的承认，“伊卡鲁斯”本身是世界上第一个进行行星际飞行的太阳帆飞船，而它的两个小型分离式相机DCAM1和DCAM2，则是历史上参与行星际飞行的“最迷你”的飞行器。
此后，“伊卡鲁斯”飞船一直在围绕太阳的轨道上飞行，绕一圈大约10个月左右。由于姿态和角度问题，中间会断断续续出现休眠和重新苏醒，并与地面进行断断续续的通讯联系。截止到2015年，“伊卡鲁斯”已经经历了5次休眠与通讯中断。
按照JAXA的规划，2020年前后，日本将发射新一代太阳帆飞/电推进混合动力船，它将拥有高达2000~3000平米的超大太阳帆，目标是飞抵木星系统开展考察工作。
很久以前，人类就知道利用鼓起的风帆在茫茫大洋上航行。而在太空时代，越来越多的太空飞船将鼓起“风帆”在宇宙的大海中航行，这就是太阳帆（solar sail）。
太阳帆也叫“光帆”（light sail），是依靠展开大面积薄膜结构，利用太阳光光子照射在光帆表面产生的极微弱的光压实现推进的太空航行技术。每一颗光子“击打”太阳帆产生的推力极小，但是在太空没有摩擦力的情况下，这种力逐渐累积，将能够推动飞船前进。
人类第一艘真正意义上的太阳帆飞船，是日本宇宙航空开发机构（JAXA）发射的“伊卡鲁斯”（IKAROS）飞行器。它于2010年5月21日由一枚H-IIA火箭发射升空。本次发射的主要载荷是日本的金星气候轨道器“晓”（あかつき），“伊卡鲁斯”作为搭载小卫星一并升空。
飞船发射时是一个圆柱体的设备舱，太阳帆缠绕在四周。在升空之后，飞船开始旋转，转速达到每分钟25转，利用离心力将太阳帆机构“甩”开。太阳帆薄膜机构的四个角上都安装了小型末端质量，帮助在微重力条件下“甩开”薄膜。
“伊卡鲁斯”飞船的太阳帆使用厚度仅为7.5微米（0.0075毫米）的聚酰亚胺材料制作，展开后呈现一张14mX14m的正方形，总面积达到196平米。
由于光压推进极为微弱，飞船本身的质量必须尽可能小，“伊卡鲁斯”飞行器使用的超薄聚酰亚胺材料每平米质量仅有大约10克左右，196平米的材料总质量不超过2公斤，在这层材料上还要覆盖一层薄膜型太阳能电池组，以及8组液晶膜，其能够改变反照率，从而实现不同部位不同光压强度，实现对姿态的控制，设备舱安装在正中央，薄膜的背面还安装有宇宙尘埃计数器。
飞船还携带了两颗小型“可分离式相机”DCAM1 和DCAM2。其中DCAM2在2010年7月14日被释放，并成功拍摄到在太空中的飞行的“伊卡鲁斯”飞行器全貌。
在飞向金星途中，地面成功进行了加速和姿态控制技术测试。2010年7月9日， JAXA官方宣布确认“伊卡鲁斯”的太阳帆已经完全展开，并已经开始在太阳光压作用下逐渐加速。而到23日，JAXA又宣布成功进行了姿态控制测试。在23小时的时间里，“伊卡鲁斯”的角度被改变了0.5度，没有使用发动机，这一调整完全是通过改变液晶膜的反射率实现的。
在太空依靠光压飞行半年多之后，2010年12月8日，“伊卡鲁斯”从金星附近飞过，距离大约8万公里，成功达成预定实验目的，并开始进入任务延长期。
2012年11月30日，JAXA宣布“伊卡鲁斯”已经得到“吉尼斯世界纪录”的承认，“伊卡鲁斯”本身是世界上第一个进行行星际飞行的太阳帆飞船，而它的两个小型分离式相机DCAM1和DCAM2，则是历史上参与行星际飞行的“最迷你”的飞行器。
此后，“伊卡鲁斯”飞船一直在围绕太阳的轨道上飞行，绕一圈大约10个月左右。由于姿态和角度问题，中间会断断续续出现休眠和重新苏醒，并与地面进行断断续续的通讯联系。截止到2015年，“伊卡鲁斯”已经经历了5次休眠与通讯中断。
按照JAXA的规划，2020年前后，日本将发射新一代太阳帆飞/电推进混合动力船，它将拥有高达2000~3000平米的超大太阳帆，目标是飞抵木星系统开展考察工作。
文明时代
第四季 星途漫漫
第三章 万户号 出征之前
移民更远的太阳系行星的移民计划——蒲公英工程已经孕育成熟，星际探索飞船也已经建造完毕，现在科学家重点关注的是几个主要问题：一、远途航行的生态循环问题。 二、太空航行的安全问题（包括飞船技术安全、防范太空突发事件如陨石、宇宙射线爆发等问题）。三、星舰的人际社会问题（即超长的路途，如何保持良性健康的人际关系）。四、航行生活保障问题。五、降落新行星后的基地建设问题。
如果我们仔细观察这个计划，我们就会发现，计划里并没有制定明确的返航办法。其中暗含着一个所有科学家不愿面对，又不得不接受的问题，如此超远距离的星际探索，完全未知的新星球实况，所有的返航计划都没有实际意义，也就是说这次航行将是有去无回的征途，科学家不愿意用敢死队来形容他们，但是事实上作为第一代星际开拓者，他们就像播撒向太空的文明种子，有去无回，而且极大概率难以在未知的土地上生根萌芽。
如果悲观的预测这个大概率的结局，无疑星际远征必然是悲哀、残忍的，但是正是一代人有一代人的使命，先辈们的前赴后继方能为后人铸下血肉的天梯。悲壮和豪迈，天堂和地狱，一线之隔，然而跨越过去却如同登天之难。
看着精挑细选的青年精英却要踏上凶险未知的旅程，科学家们都无比心痛，但是他们没有别的选择，文明的跃迁，就如同攀登珠穆朗玛峰一样，没有前期的殉难者，就没有后人的荣光。所有参选者都是自愿参加航天筛选的，他们拥有大无畏的勇毅精神，愿意作星辰大海的探索先驱。相较于极有可能的失败，科学家选择尽全力抓住最小概率的成功，反复推演、计算所有可能遇到的问题，尽可能的为远征太空铺平道路。
对于星际远航可能遇到的问题，各个专业的科学家齐聚一堂，进行了长期细致的研究推演，逐个制定了详细的应对方案。
首先是星舰内的生活循环问题，科学家设想在飞船内部建立起一套系统的生态循环模式，飞船上有绿色植物区、微生物分解区、空气循环系统、经过处理后的太阳光线、水循环系统等。营造一个健全良性的星舰内部系统至关重要，它关系到星舰内部的物质能量循环与平衡。
第二个问题就是最重要安全航行问题，遥远的星际空间存在诸多安全隐患和不确定因素，如果想要顺利完成任务，飞行安全是最重要的基础。对于飞船的安全性，目前基本上能够保证，超稳定碳纳米纤维材质保证了星舰的超强韧性和耐极高、低温度性，同时星舰外壳采用的光伏多变涂层，可以修改光线吸收和折射率，可以有效利用太阳光，同时不受光蚀损伤。
另外对于可能遭遇的太空意外撞击或太空射线暴的危险，星舰配属了引力波雷达，可以无衰减全程预警，及时发现危险规避，或者采用动力导弹进行防卫。对于高能射线，星舰采用了屏蔽外壳，可以实时监测射线辐射并调节屏蔽系统。
第三个之后的问题，科学家们产生了理解的争执，因为这些问题已经超出现有空天数据库的资料范畴，没有先例和依据可循，无法生成完美的方案，也许这些问题也只能寄希望于远征队员们根据实际自行解决了，虽然这个想法很残忍，但是科技最终的落脚点还是要靠人力来实现了……
第四季 星途漫漫
第三章 万户号 出征之前
移民更远的太阳系行星的移民计划——蒲公英工程已经孕育成熟，星际探索飞船也已经建造完毕，现在科学家重点关注的是几个主要问题：一、远途航行的生态循环问题。 二、太空航行的安全问题（包括飞船技术安全、防范太空突发事件如陨石、宇宙射线爆发等问题）。三、星舰的人际社会问题（即超长的路途，如何保持良性健康的人际关系）。四、航行生活保障问题。五、降落新行星后的基地建设问题。
如果我们仔细观察这个计划，我们就会发现，计划里并没有制定明确的返航办法。其中暗含着一个所有科学家不愿面对，又不得不接受的问题，如此超远距离的星际探索，完全未知的新星球实况，所有的返航计划都没有实际意义，也就是说这次航行将是有去无回的征途，科学家不愿意用敢死队来形容他们，但是事实上作为第一代星际开拓者，他们就像播撒向太空的文明种子，有去无回，而且极大概率难以在未知的土地上生根萌芽。
如果悲观的预测这个大概率的结局，无疑星际远征必然是悲哀、残忍的，但是正是一代人有一代人的使命，先辈们的前赴后继方能为后人铸下血肉的天梯。悲壮和豪迈，天堂和地狱，一线之隔，然而跨越过去却如同登天之难。
看着精挑细选的青年精英却要踏上凶险未知的旅程，科学家们都无比心痛，但是他们没有别的选择，文明的跃迁，就如同攀登珠穆朗玛峰一样，没有前期的殉难者，就没有后人的荣光。所有参选者都是自愿参加航天筛选的，他们拥有大无畏的勇毅精神，愿意作星辰大海的探索先驱。相较于极有可能的失败，科学家选择尽全力抓住最小概率的成功，反复推演、计算所有可能遇到的问题，尽可能的为远征太空铺平道路。
对于星际远航可能遇到的问题，各个专业的科学家齐聚一堂，进行了长期细致的研究推演，逐个制定了详细的应对方案。
首先是星舰内的生活循环问题，科学家设想在飞船内部建立起一套系统的生态循环模式，飞船上有绿色植物区、微生物分解区、空气循环系统、经过处理后的太阳光线、水循环系统等。营造一个健全良性的星舰内部系统至关重要，它关系到星舰内部的物质能量循环与平衡。
第二个问题就是最重要安全航行问题，遥远的星际空间存在诸多安全隐患和不确定因素，如果想要顺利完成任务，飞行安全是最重要的基础。对于飞船的安全性，目前基本上能够保证，超稳定碳纳米纤维材质保证了星舰的超强韧性和耐极高、低温度性，同时星舰外壳采用的光伏多变涂层，可以修改光线吸收和折射率，可以有效利用太阳光，同时不受光蚀损伤。
另外对于可能遭遇的太空意外撞击或太空射线暴的危险，星舰配属了引力波雷达，可以无衰减全程预警，及时发现危险规避，或者采用动力导弹进行防卫。对于高能射线，星舰采用了屏蔽外壳，可以实时监测射线辐射并调节屏蔽系统。
第三个之后的问题，科学家们产生了理解的争执，因为这些问题已经超出现有空天数据库的资料范畴，没有先例和依据可循，无法生成完美的方案，也许这些问题也只能寄希望于远征队员们根据实际自行解决了，虽然这个想法很残忍，但是科技最终的落脚点还是要靠人力来实现了……
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