美国宇航局正在为太阳帆建造的激进方法的开发提供资金 - 这是一种利用太阳光辐射压力产生航天器推进力的新方法。太阳帆的大多数理论设计依赖于显微镜薄的纺织品 - 有时以平方公里测量的阵列 - 具有反射金属表面。这些涂层将太阳光子的动量传递给帆本身，从而产生推进力。
虽然美国宇航局计划在即将进行的近地小行星侦察任务中测试这项技术，该任务将采用配备86平方米风帆的CubeSat，但它也是第二种替代方法的重点。
该组织宣布了一笔资金，用于协助美国罗彻斯特理工学院的Grover Swartzlander领导的研究，以开发所谓的衍射太阳帆。
衍射风帆避免使用金属涂层，并使用新设计的超材料来制造纺织品，这些纺织品可以改变入射光子在各种可能范围内的角度。
通过观察光线照射在光盘播放面上产生的彩虹效应，可以很容易地看到这种情况。产生可见光谱的涂层是衍射栅的一个例子。)
因为衍射格栅能够以不同角度反射光子，所以它们可以用于不同目的并重复使用。金属太阳帆仅使用光子一次 - 向前推进帆 - 之后它们被反射回太空，或被材料吸收。
无论哪种方式，它们都会丢失 - 而在第二种情况下，它会使帆和它附着的船只升温，这可能会引发一系列下游问题。
相比之下，衍射炉排不会升温。例如，它可以使用一些光子用于动量，而其他光子用于产生太阳能电力。正确成角度的光子也可以被回收，被反馈到系统中以产生额外的动量。
“我们正在开始一个太空旅行的新时代，它利用大型薄帆膜上的太阳辐射压力，”Swartzlander说。
“过去100年的传统观念是使用反射帆，例如薄聚合物上的金属涂层，并在太空中展开，但你也可以根据衍射定律获得力。与反射帆相比，我们认为衍射帆更有效，可以更好地抵御太阳的热量。
“这些帆是透明的，所以它们不会从太阳吸收大量的热量，我们也不会像金属表面那样产生热量管理问题。”
美国宇航局对Swartzlander工作的兴趣在他于2018年交付了为期九个月的概念验证试验结果之后引起了轰动。
随着最近公布的最新资金范围，研究人员希望在五年内开发一个由衍射风驱动的工作卫星的演示任务。
他说，他的最终目标是向太阳发射一队帆卫星，在那里他们将定居在不同的轨道上并提供360度的视野。
他估计从发射到目的地的旅行时间大约是五年。