衍射太阳帆上的辐射压理论
光学
2022-09-14 v1
摘要
由辐射压推进的太阳帆能够实现仅使用化学火箭无法完成的空间任务。对于诸如太阳极轨飞行器之类的任务，可通过将阳光以大平均角度方向偏转的帆来实现显著的空间推进。本文考察了由周期性锯齿棱镜单元构成的、面向太阳的衍射帆所衍射阳光的动量传递效率。发现当光栅周期远大于太阳光谱峰值时，谱平均效率趋近于单片棱镜的效率。该理想化衍射分析预测相较于理想化反射帆具有更大的横向辐射压力。借助现代光学设计与制造技术，衍射太阳帆有朝一日可能取代反射帆。
引用
@article{arxiv.2206.10052,
title = {Theory of Radiation Pressure on a Diffractive Solar Sail},
author = {Grover A. Swartzlander},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.10052},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 7 figures, 20 equations, 41 references, to be submitted to an Optica journal