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我之前和大家说过美国宇航局的两个新星际探测器的任务 ， 一个是概念性任务 ， 该星际探测器将访问距离太阳约1000AU的星际介质 ， 还有一个是正式任务 ， 它的目标主要是以更快的速度突破太阳系 ， 然后测试先进设计 。
问题是探测器究竟如何才能突破太阳系呢？旅行者号用了35年的时间才行驶了不到10%的距离 ， 答案和材料科学的进步息息相关——太阳能热推进系统 。 作为NASA创新先进项目的一部分 ， NASA正在资助一项先进任务技术研究 ， 以帮助开发该系统 。 星际探测器背后的基本概念很简单——让航天器的移动速度比任何其他人造物体都快几个数量级 ， 但是这做起来不是那么容易的 。
旅行者号本身使用了一个“重力弹弓” ， 并利用一种称为奥伯特效应的技术进行了几次轨道飞行 。 星际探测器将采用类似的策略 ， 但是这次不围绕地球了 ， 而是围绕一个更大的目标——太阳 。 在奥伯特效应变轨机动过程中 ， 环绕物体的航天器将在其轨道上以最高速度（称为近点）点火 。 当航天器离太阳最近时 ， 就会发生这种情况 ， 而且距离越近 ， 轨道推进速度越快 。
航天器离太阳越近 ， 它就越能从奥伯特效应中受益 。 不过既然是环绕太阳进行奥伯特机动 ， 大多数可以用作隔热罩的材料会在辐射下熔化 ， 未来冲出太阳系之后星际辐射也将更加可怕 。 所以美国宇航局团队开发了一种带有小通道的中空隔热罩 ， 然后 ， 这些通道将充满氢气 ， 并与排气喷嘴垂直 。
当隔热罩试图散热时 ， 它会从太阳吸收热量 ， 通道内的氢气会被加热 ， 并被挤出排气喷嘴 。 这种排气是推进系统的一个重要特征 ， 因此 ， 这种隔热罩也可以兼作太阳能热推进系统 。 这些系统最初开发于20世纪60年代 ， 但是由于当时可用材料的热限制 ， 这个概念是不可行的 。 但是 ， 材料科学在过去60年里取得了显著进步 ， 美国宇航局了认为他们可以做得更好 。
他们真的这么做了 ， 美国宇航局科学家团队拿了一个经过改装的货运集装箱 ， 集装箱上安装了很多发光二极管 ， 发光强度非常高 ， 它最初设计用于模拟帕克太阳探测器目前所处的太阳环境 ， 但它也将有助于测试未来任何试图在太阳附近执行奥伯特效应的星际探测器 。
美国宇航局科学家们开发了一种20厘米×20厘米的隔热测试材料 ， 氢通道连接到排气喷嘴上 。 在此之前 ， 这种测试设置仅在理论上建模 ， 许多人怀疑是否有效 ， 但它确实奏效了 。
高温氢气像预期的那样被推出排气喷嘴 ， 有一个可测量的推力出现了 。 这是一个很好的概念证明 ， 现在需要做的就是量化 ， 扩大规模 。 NIAC的提案提出了从锂到水的六种潜在推进剂 。
还包括物理性质的分析模型 ， 如比冲量和整个系统质量 ， 它可以达到30AU/年的速度 。 这一速度使旅行者号（3.6AU/年）相形见绌 ， SLS火箭在木星附近使用奥伯特机动之后可以达到8AU/年的速度 ， 即使这样也无法与星际探测器相比 。 这样的速度将使各种潜在的探索目标成为可能 ， 包括太阳系外130颗已知矮行星中的一些 ， 或者让最上面说的那个1000AU纯概念任务成为现实 。
【一年飞行45亿公里，NASA新星际探测器将测试先进概念，突破太阳系】
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