环境阳光下的异常反射：获取面内辐射压用于太阳帆
天体物理仪器与方法
2023-07-20 v1 光学
摘要
利用太阳辐射压是变革空间探索的关键，可通过多艘低成本阳光推进航天器抵达太空深处。通过控制阳光动量传递的方向，可开启新任务并改善空间机动能力。在此，我们讨论在环境阳光下驯服面内辐射压的设计原理。我们提出并从理论上研究了用于异常光反射的超宽带偏振不敏感超表面。我们基于分段锥形贴片纳米天线阵列的设计，在跨越大部分太阳光谱的 400 nm 带宽上将 >60% 的反射集中于单一衍射级。得益于宽带特性与偏振不敏感性，我们的结构将入射辐射转化为面内辐射压力的效率近 30%。我们讨论了该设计在控制太阳帆自旋方面的应用。除太阳帆外，我们设想此类面向环境阳光的异常超表面还将用于太阳能聚光、光谱分裂与太阳能燃料。
引用
@article{arxiv.2307.09750,
title = {Anomalous Reflection Under Ambient Sunlight: Accessing In-Plane Radiation Pressure for Solar Sailing},
author = {Tom Joly-Jehenne and Artur R. Davoyan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.09750},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 5 figures