自从1957年10月苏联发射了第一枚人造卫星后，人们便不断向太空中发射各式卫星、探测器。由于运载火箭的载荷有限，送往太空的每一克质量都耗资巨大。而为了让卫星、探测器在宇宙中具有运动、变轨的能力，不少航天器都会携带动力系统，从而导致其发射重量和发射费用显著提高。那有没有一种动力系统可以不携带任何能源，仅依靠太阳光的能量就使航天器在太空驰骋呢？“太阳帆”动力系统的出现，让卫星、探测器乃至宇宙飞船有了新的选择。

事实上，“太阳帆”动力系统的的原理非常简单，即通过展开超大的特殊镜面将太阳光子反射形成的辐射压作为推进飞船前进的动力。而将辐射压转换为推动力的概念，早在1610年就由天文学家开普勒提出过。到了上个世纪70年代中期，就职于美国宇航局喷气推进实验室的科学家弗里德曼曾提出一个计划，希望建造一个面积为64万平方米的巨型太阳帆飞船对哈雷彗星进行探测。不过，美国宇航局认为太过冒险而没有采纳。直到21世纪初，人们才开始建造试验用的装备“太阳帆”动力系统的航天器。

“太阳帆”卫星效果演示图

在众多实验性质的“太阳帆”航天器中，比较著名的要数日本宇航开发机构发射的“伊卡洛斯（IKAROS）”探测器和美国的“光帆1号”航天器。作为人类制造的第一个真正意义上的“太阳帆”航天器（之前的要么失败，要么属于亚轨道试验），“伊卡洛斯”于2010年6月成功发射升空。它的太阳帆展开面积约为185平米，使用聚酰亚胺材料制成，上面还安装有液晶显示屏，其作用是通过调节反光度实现对太阳帆姿态的控制。“伊卡洛斯”在太空中的飞行速度达到了大约每秒100米，并在展开太阳帆后6个月飞抵了它的目的地——金星。

日本“伊卡洛斯”号探测器展开太阳帆

2015年5月20日，美国用“宇宙神5号”运载火箭发射了“光帆1号”航天器。这款“太阳帆”航天器由3枚立方星组成，每枚立方星重约10公斤、高30厘米、宽10厘米。当“光帆1号”进入轨道后，面积为32平方米的太阳帆展开，通过航天器搭载的相机，科研人员获得了太阳帆展开的清晰图像，为日后改进“太阳帆”航天器提供了影响支持。除“光帆1号”外，美国还计划在未来发射飞行距离更远、运行轨道更高的“光帆2号”航天器，以及用于太阳气候监测的“光帆3号”卫星。

美国“光帆1号”展开太阳帆的清晰图像

随着“太阳帆”动力系统的不断完善，航天器不携带燃料进行深空探索将成为可能。也许在不远的未来，人类的卫星、探测器就能利用“太阳帆”在宇宙中扬帆远航。