国家航天局联合航天科研团队近日公布,我国新型太阳帆在轨验证试验任务顺利完成全部预设测试项目,太阳帆薄膜成功完成多次展开、姿态调整与轨道机动试验,各项遥测数据正常,标志着我国在太阳帆推进技术领域迈入世界先进梯队,为后续小行星探测、太阳极轨探测等深空任务储备全新动力方案。
太阳帆是一种无需化学燃料的航天器推进技术,依靠太阳光光子撞击巨大薄膜帆面产生光压推力。
它不需要携带燃料,理论上可以长期持续加速,适合长时间、远距离的行星际航行,是未来低成本深空探测的重要方向。
但这项技术工程难度极高,帆面薄膜厚度仅几微米,比人类头发丝还要薄,在轨展开过程极易发生撕裂、缠绕,同时需要精准控制帆面角度,利用微弱光压调整航天器轨道,对结构设计、姿态控制技术提出严苛要求。
本次试验所用太阳帆,帆面展开面积达 240 平方米,采用新型复合高分子薄膜材料,抗宇宙射线、微流星体撞击能力相比前代产品显著提升。

本次在轨试验历时 3 个多月,先后完成了帆面分段展开测试、光压推力标定、多方向轨道机动、长时间在轨环境耐受等一系列试验。
科研团队通过调整帆面朝向,依靠太阳光压实现轨道抬升,验证了纯光压驱动下航天器轨道改变的可行性。
对比传统化学推进探测器,太阳帆航天器省去大量燃料重量,可以搭载更多科学探测载荷,大幅降低深空探测发射成本。
项目负责人介绍,本次试验主要目标是验证大尺寸太阳帆在轨展开与控制技术,本次获取的海量在轨环境数据,将用于下一代更大面积太阳帆的研发。
按照规划,团队计划在 2030 年前实施太阳帆小行星飞越探测任务。
业内专家分析,太阳帆技术成熟之后,除深空探测外,还可用于空间碎片监测、太阳风暴预警等空间科学任务。
不过现阶段太阳帆推力极其微弱,不适合近地轨道快速机动任务,技术仍需要持续迭代优化。
此次试验成功,补齐我国在无工质推进领域的关键技术短板,丰富我国深空探测推进方案,助力后续更多前沿空间科学探索项目落地。