水星可能是太阳帆的完美目的地

太阳帆依靠阳光在大表面上施加的压力。让帆更接近太阳，毫不奇怪，效率会提高。一项名为“水星侦察”的拟议新任务旨在利用这一点来探索水星。该任务将绘制分辨率为1米的水星表面地图，并利用高反射帆表面照亮阴影坑，寻找水沉积物。

与需要燃料的传统火箭发动机不同，燃料本身会增加重量并随后需要更多燃料，而太阳帆的效率要高得多。落在帆上的光可以推动探测器穿越太空。这是一个令人着迷的概念，可以追溯到1600年代，当时约翰内斯·开普勒向伽利略·伽利雷提出了这个想法。直到21世纪初，行星协会才制造出了宇宙一号太阳帆飞船。它于2005年6月发射，但失败意味着它从未进入轨道。第一个成功发射的太阳帆是由日本宇宙航空研究开发机构发射的伊卡洛斯号，它很好地证明了该技术的可行性。

自1905年以来，人们就知道光是由称为光子的微小粒子组成的。它们没有任何质量，但在太空中旅行时，它们确实有动量。当网球击中球拍时，它会从弦上弹起，并且球的一些动量会转移到球拍上。以非常相似的方式，撞击太阳帆的光子将其部分动量转移到太阳帆上，从而对其产生轻微的推动力。更多的光子撞击帆会产生另一个小推力，当它们慢慢积累时，航天器会慢慢加速。

一旦到达地球轨道，水星侦察机将利用太阳帆的想法作为其主要推进力。该任务的主要目标是绘制地表矿物分布图、分辨率低至1米的高分辨率成像以及识别永久阴影陨石坑中的冰沉积物。选择太阳帆是因为它提供了显着的技术和财务效益，降低了总体成本并缩短了到达水星的时间。

为了推进MercuryScout模块，帆的面积约为2500平方米，厚度为2.5微米。该材料是镀铝CP1，与詹姆斯·韦伯太空望远镜的隔热罩中使用的材料类似。风帆的四个独立象限沿着碳纤维支架展开，预计将在3.8年内到达水星。抵达后，它将进入极地轨道，然后再花176天绘制整个表面的地图。

为了能够绘制出整个行星的地图，必须通过调整帆的角度来维持轨道。同样，帆船的船长可以通过调整帆的角度和位置来逆风航行，有时甚至逆风航行，从而利用太阳帆在所需方向上产生推力。

与其他更传统的火箭发动机的寿命通常受到燃料可用性的限制不同，太阳帆受到帆材料退化的限制。其预期寿命约为10年。正在探索额外的涂层，看看是否可以进一步延长帆的寿命。