一块足够覆盖拳击台地板的银色箔片现在正在地球上方高空盘旋。它接下来要做的事情可能会改变太空飞行的进程。
行星协会的 LightSail 2，现已完全展开，是第一个仅由阳光推进的地球轨道航天器。在光子撞击其帆产生的动量推动下，这颗卫星及其展示的技术，有朝一日可能在行星际甚至星际探索中带来革命性的进步。
“一个人有机会参与新型航天器推进技术的早期阶段，这是非常罕见的。机会不多，”行星协会首席科学家兼 LightSail 2 项目经理布鲁斯·贝茨在发射前与记者的电话会议中说。“因此，能够参与太阳帆的初始阶段，[太阳帆]的第一步，是一种荣幸。”
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32 平方米的 LightSail 2 被装在一个面包大小的立方体卫星内，于 6 月 25 日搭乘 SpaceX 猎鹰重型火箭从肯尼迪航天中心发射升空，同时搭载了其他 23 个航天器。LightSail 2 最初搭乘其中一个旅行伙伴，于 7 月 2 日被部署到地球上方约 720 公里的近圆形轨道。
初始系统检查进展顺利，包括启动和测试机载摄像头以及展开卫星的四个铰接式太阳能电池板。然而，在收到 LightSail 2 磁力计的不一致读数以及航天器电磁扭矩杆（用于改变航天器姿态）的“迟缓”性能后，任务主管将太阳帆的展开推迟了两周。
在上传软件补丁并重新测试姿态控制系统后，团队再次准备好继续进行。7 月 23 日美国东部时间 2:47，重要时刻到来了——四根钴合金杆像卷尺一样伸展开来，拉动着四片三角形的聚酯薄膜帆。
整个展开过程大约持续了三分钟。很快，LightSail 2 将开始名副其实。
“我们使用术语‘杆’，就像在帆船上一样，用来撑开帆，因为我们在地球轨道上旋转得相对较快，”前《比尔·奈科学人》主持人，现任非营利组织行星协会首席执行官比尔·奈在发射前向媒体解释说。“我们边缘朝向太阳，旋转 90 度，正面朝上，获得像帆船顺风航行一样的全力推动，积聚轨道能量。[我们]然后在地球的夜侧再次旋转，并在白天侧旋转，一遍又一遍。”
这种推力非常小。总力大约相当于一只家蝇落在您在地球上的手上的重量。但它是持续的。
“听起来不多，但它是持续的，”奈说。“这与我们火箭科学中常用的方法截然不同。您知道牛顿第一定律：运动中的物体倾向于保持运动。”
也就是说，如果另一个力不作用于物体，物体将保持运动——在 LightSail 2 的案例中，这种情况将会发生。
假设一切按计划进行，太阳帆将使 LightSail 2 的轨道每天升高约半公里。但是这颗小型卫星的姿态控制系统无法使其保持在完美的圆形轨道内。因此，虽然它会在地球的一侧升得更高，但在另一侧会稳步下降。
大约一个月后，大气阻力将超过太阳帆，结束测试。LightSail 2 的命运是在大约一年后重返大气层时烧毁。但这颗航天器的前景将延伸到遥远的未来。
顾名思义，LightSail 2 不是第一个太阳帆。这个概念可以追溯到 17 世纪后期的德国天文学家约翰内斯·开普勒，他 推论，海船和帆可以“适应天上的微风”。第一个真正的太阳帆（它利用太阳光而不是太阳风来航行）是由 NASA 在近四个世纪后设计的，作为拦截哈雷彗星的一种可能方法。
行星协会自 1980 年成立以来，就对太阳帆产生了兴趣，这与该协会的三位创始人——已故的卡尔·萨根、已故的布鲁斯·默里和路易斯·弗里德曼——在推进这项技术方面的工作有关。2005 年，该组织尝试发射其第一个太阳帆 Cosmos 1，但其俄罗斯运载火箭未能进入轨道。
LightSail 项目始于 2009 年，一年前，日本宇宙航空研究开发机构成功部署了 IKAROS，这是世界上第一个在地球和金星之间的行星际空间中展示太阳帆技术的航天器。
行星协会的 LightSail 1 是一个技术演示器，它完成了除航行之外的所有工作，于 2015 年发射。LightSail 2 现在完成了该组织推进这一概念的目标。
“没有 LightSail 3 的计划。但这只是因为我们不是一家 LightSail 公司，”行星协会首席运营官詹妮弗·沃恩告诉记者。“LightSail 3 是供其他人承担的，不一定用这个名字。但我们尝试做的是让一项技术准备好交给世界，然后 [它可以] 由其他人实施。”
NASA 计划在近地小行星侦察兵上部署太阳帆，这是一个计划最早于 2020 年与首个太空发射系统火箭一起升空的立方体卫星。LightSail 2 的成功为该任务以及未来的任务提供了助力。
“最终能够飞行这个东西真是太令人兴奋了，”奈说。“现在几乎是 2020 年了，我们已经谈论它，嗯，40 年了。这非常非常酷。”