中新網(wǎng)北京8月14日電 (記者 孫自法)國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》最新發(fā)表一篇工程學(xué)論文稱(chēng)，研究人員研發(fā)出一種小型太陽(yáng)能漂浮裝置，或可在大氣層高處支持相關(guān)儀器設(shè)備。這種裝置利用光泳無(wú)需傳統(tǒng)燃料維持高度，可用于空間天氣監(jiān)測(cè)和火星探索等，應(yīng)用潛力巨大。

　　該論文介紹，光泳(Photophoresis)是一種氣體(或液體)中懸浮的顆粒被光加熱后產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)力，人們已經(jīng)知道這種原理超過(guò)百年，但直到近期才開(kāi)始探索它的實(shí)際用途。在地球大氣層上層，空氣十分稀薄，光泳的力強(qiáng)到足以讓小型物體漂浮。但迄今為止，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都集中在非常小而輕的材料上，將之?dāng)U展到更大、更實(shí)用的大型設(shè)備一直是個(gè)挑戰(zhàn)。

　　在本項(xiàng)研究中，論文通訊作者、美國(guó)哈佛大學(xué)Benjamin C. Schafer和同事及合作者設(shè)計(jì)建造了一種新型飛行結(jié)構(gòu)，由兩片薄而多孔的膜通過(guò)微小的垂直支撐連接而成。結(jié)合計(jì)算機(jī)建模和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)優(yōu)化光泳力后，他們制作出一個(gè)寬1厘米的圓盤(pán)，能夠在與高空陽(yáng)光強(qiáng)度相當(dāng)?shù)墓庹障聭腋　?/p>

　　論文作者還提出一種3厘米寬的版本，計(jì)算機(jī)模型顯示它白天在75公里高空能夠攜帶10毫克的載重，足以支撐包含射頻天線、太陽(yáng)能電池和集成電路的小型通信系統(tǒng)。

　　論文作者總結(jié)表示，這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)凸顯了光泳飛行作為監(jiān)測(cè)地球大氣甚至探索其他行星的工具的潛力。他們認(rèn)為，現(xiàn)在的火星運(yùn)輸成本每公斤超過(guò)10萬(wàn)美元，而相比專(zhuān)門(mén)的火星衛(wèi)星，光泳裝置在尺寸、重量和功耗方面均有顯著優(yōu)勢(shì)，未來(lái)可用于執(zhí)行傳感和通信任務(wù)。

　　他們透露，光泳飛行器未來(lái)的設(shè)計(jì)，可以包含導(dǎo)航系統(tǒng)、增加載荷能力和運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，以及執(zhí)行更大規(guī)模的任務(wù)。(完)