当年人们靠帆船漂洋过海,发现新大陆。有意思的是,如今人们要进行星际旅行也许还要借助于帆,因为帆似乎可以提供无尽的动力。宇宙中使用的帆不是借助于风力,而是利用光压扬帆远航。
现在的航天器一般是靠装在其上的火箭发动机推动进入太空的,运载火箭在短时间内就燃烧殆尽,剩下的就主要靠航天器的惯性飞行了,需要时用自身携带的发动机调整一下姿态或改变轨道。在宇宙中长途跋涉时,除了发射时获得巨大的初速度外,还要借助于行星的引力来加速,设计的轨道往往曲折迂回,路途就花费了大量的时间。
若要使航天器上火箭发动机具有足够大的动力,必然要占据较大的空间和质量,这样就影响了其上相机、光谱仪等有效载荷的装载量,增加了航天器的成本,并且对宇宙环境还有一定的污染。一般来说,航天器所携带的推进剂数量是有限的,所以飞行速度和距离及寿命受到较大的限制。虽然航天专家一直在努力改进装在航天器上的那种小型火箭发动机,以求减少发动机的质量和成本,提高发动机的工作效率和工作时间,但并不能满足人们远航宇宙的需要。
近期将要发射的宇宙1号(Cosmos-1)太阳帆是人们不用燃料进行宇宙航行的全新尝试。这种航天器不是靠火箭发动机产生的推力在宇宙中漫游,而是借助在太空中取之不尽、用之不竭的太阳光产生的光压来推动,类似靠风力在海上行驶的帆船,所以叫太阳帆。