12月26日，记者从中国科学院沈阳自动化研究所获悉，该所研制的“天帆一号”（SIASAIL-I）太阳帆，搭载长沙天仪研究院潇湘一号07卫星，在太空中顺利展开试验成功。这是我国首次完成太阳帆太空在轨关键技术试验，在太阳帆研发领域取得重大突破，迈向国际先进水平。
“天帆一号”项目负责人、中国科学院沈阳自动化研究所空间自动化技术研究室副主任刘金国介绍，“天帆一号”将柔性膜折叠存储在展开机构内部，发射前大小不到0.5个立方星体积（1立方星体积为10厘米×10厘米×10厘米），在潇湘一号07星卫星平台正常入轨之后，通过两级组合展开的方式开展技术验证。一级展开释放将太阳帆帆体从卫星平台中推出并翻转90度；二级展开机构采用主动驱动伸出四根双稳态帆桁，逐渐展开帆膜形成光帆，帆膜展开尺寸约为0.6平方米。
“天帆一号” 在太空中成功展开
从当前在轨返回的数据和图片表明，“天帆一号”太阳帆关键技术试验进展顺利，在轨验证了微小卫星两级主被动展开系统、多帆桁同步展开机构、可展开双稳态杆技术、柔性帆膜材料、帆膜折叠展开技术等多项关键技术，太阳帆关键技术试验验证任务取得圆满成功。在本次后续任务中，“天帆一号”还将开展机构寿命、材料特性和轨道高度等研究，验证其离轨能力并探究其在空间碎片减缓中的潜在应用。
据悉，“天帆一号”在轨试验由沈阳自动化所和天仪研究院联合完成。沈阳自动化所开展太阳帆的总体设计、技术验证和环境试验工作。天仪研究院为“天帆一号”提供卫星平台、搭载发射和测控通讯等相关保障。8月31日，潇湘一号07卫星在中国酒泉卫星发射中心成功发射，“天帆一号”作为该卫星的主任务，开展一系列关键技术试验。
“天帆一号”两级展开过程示意图
太阳帆是利用太阳在薄膜上的反射光压提供动力的航天器，在航行过程中不需消耗额外化学燃料和工作介质，具有质量小、收展比大、成本低、功耗低、航程长的特点，被广大学者和专家认为是目前极具可能到达太阳系外的航天器，在小行星探测、地磁暴监测、太阳极地探测及空间碎片清除等方面具有广泛的应用前景，大型太阳帆还被认为是未来行星间航行的关键手段。国际上，日、美、英等国家相继成功在轨开展了太阳帆的技术和应用研究。
文字：光明日报全媒体记者刘勇
图片、视频：中科院沈阳自动化研究所提供
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