簡介
電子帆研究人員表示，這一系統只需10年左右，就能將宇宙飛船送往太陽系邊緣——太陽風頂層，同樣的距離，“旅行者”號飛船花了35年。研究人員希望2020年左右對“電子帆”系統進行測試。
構造
“電子帆”由一台緩慢旋轉的太空飛行器以及10根到20根帶電鋁線製成。這些鋁線雖然直徑只有1毫米，但長度約有12.5英里。馬歇爾先進概念辦公室、“電子帆”項目首席研究員布魯斯·魏格曼接受英國廣播公司（BBC）採訪時解釋稱：“‘電子帆’將利用一些質子推動飛船前進。太陽以400至750千米/秒的高速向太陽風釋放帶正電的質子和電子，這些帶正電荷的電線會與太陽風中帶正電的質子相互排斥，從而推動宇宙飛船前行。”
測試
研究人員正在馬歇爾太空飛行中心展開相關測試，測試將持續兩年多時間。這些測試將確定被電線排斥而偏離的質子數量，以及受電線吸引的電子數量。工程師們也將進行電漿測試，改進數據模型，用於“電子帆”的進一步研發工作。
魏格曼說：“我們正在嘗試證明這一技術，希望能在本世紀20年代初用其開展任務。我們也在研究其中的物理學原理，以釐清太陽風將產生多大推力。”
這一概念建立在芬蘭氣象研究所的派卡·鑒胡能博士的發明之上，但研究人員表示，這一概念還有很多地方需要完善，可能還需要至少10年時間才能付諸實際。
時效優勢
隨著航程的不斷推進，“電子帆”的有效面積將不斷增大：航程為1個天文單位（AU，地球與太陽間的平均距離，約為9300萬英里）時，其有效面積為232平方英里；但當航程達到5個天文單位時，有效面積將超過463英里。
有效面積的增大將使“電子帆”比其他推進系統擁有更遠的加速距離。例如，一般太陽帆飛船飛到小行星帶時（航程為5個天文單位），太陽質子的能量就會開始消散，導致加速停止。魏格曼解釋稱：“但太陽風中的質子不會出現消散，由於質子流源源不斷且有效面積持續增加，‘電子帆’能繼續加速飛行至16到20個天文單位，這也能產生更快的速度。”
2012年，NASA的“旅行者1”號歷經35年，跨越121個天文單位，成為第一艘穿越太陽風頂層進入星際空間的宇宙飛船。而藉助新方法，飛船隻需三分之一的時間就能完成同樣的旅程。魏格曼表示：“我們能開展與‘旅行者1’號飛船一樣的任務，但只需10年或12年。藉助這一系統，我們能在5到6年內到達冥王星，是目前‘黎明’號探測器所需時間的一半；兩年內到達木星，而宇宙學界的超級‘網紅’‘朱諾’號探測器歷經5年才投入木星的‘懷抱’。”
現實套用
研究人員表示，儘管最新研究是為了將宇宙飛船送入太陽風頂層而設計，但它也能用於太陽系內天體的探測。“隨著我們對這一概念系統的研究不斷深入，我們越來越發現，這一方法不僅靈活，而且適用範圍廣。設計師們可以根據旅程的遠近，是前往太陽系內行星、系外行星還是太陽風頂層來調諧電線的長度、電線的數量以及電壓。”
