HELIOS：试验详情、特性和潜在应用

一、HELIOS太阳能翼飞行试验的详细情况

价值1500万美元的HELIOS太阳能翼，8月13日在美国夏威夷考艾岛海军基地起飞，创造了非火箭驱动飞行器的飞行高度记录：96,500英尺（29432.5米），但没有实现实现预计的100,000英尺（30,500米）的高度。1998年，HELIOS太阳能翼的前身、太阳能提供电力并由螺旋桨驱动的Pathfinder Plus所达到的高度是80,201英尺（24461.3米）。夏威夷当地时间13日下午4:08时分（相当于北京时间14日上午10:08），NASA官员决定让该太阳能翼下降返回，因为他们认为，太阳能翼在越来越稀薄的空气中、越来越倾斜的太阳下，已经到达了所谓“零爬升速率”状态。HELIOS起飞时间是当地时间上午9时前，比预定的时间晚了近40分钟。原因是由于云的挡碍，翼上的62,000个太阳电池未能产生足够起飞用的电力。不过，负责在地面对飞行翼进行控制的人员，利用多云中短暂出现的太阳光照，使太阳翼飞起来了。起飞5小时16分钟后到达81,100英尺（24735.5米）高度，又过了15分钟之后，高度达到85,100英尺（25955.5米），超过了1976年洛克西德公司制造的喷气推进的SR-71航空器创造的85,068英尺（25945.7米）的高度记录。NASA发言人认为这是飞行史上一个真正的里程碑、一个标志性的成就，尤其是这个高度记录是由一个无污染的太阳能航空器创造的。这是技术在这一领域里胜利。HELIOS的首次检验性质的飞行是7月13日进行的，当时到达的高度是76,000英尺（23180米）。在那以前，只飞过一次：1999年在加州爱德华空军基地，用蓄电池飞了1,000英尺（305米）高。HELIOS的设计者说，巡航速度为每小时19到25英里（约30公里到40公里）的、无线电控制的HELIOS太阳能翼，在理想的天气条件下可以达到103,000英尺（31415米）的高度。

二、下一步要做的事情

一旦HELIOS验证自己能够达到目标高度，工程师们将试图研制轻重量的燃料电池系统，以便使太阳翼能够将其产生的多余太阳能储存起来供晚间飞行。目前，HELIOS拥有的蓄电池，仅够使它在太阳落山后在空中呆几个小时。

三、HELIOS的特点和一些潜在应用

NASA说，这种太阳能翼甚至可以用于进行火星上空的飞行。HELIOS的翼展有247英尺（75.3米），被设计用来在大气层中爬高并在高处停留3个月之久。AeroVironment Inc公司负责HELIOS计划的项目经理说，HELIOS打算被用作“穷人的卫星”，它可以提供电信和其它服务，而成本只是发射一颗卫星的很小一部分。太阳电池将产生40千瓦的电力，驱动太阳翼上全部14个螺旋桨。到2003年夏天燃料电池安装上来以后，HELIOS将能够一次在天上连续停留数月之久。由于HELIOS在离地球较近的上空运行，而不是象卫星要运行在太空轨道上，HELIOS可以很容易地被降落到地面进行例行维护和有效载荷的更换。HELIOS还可以在地球上空指定的点上长期停留。AeroVironment公司想开发该型太阳翼的商业应用，但政府方面计划将HELIOS用于一系列地球科学研究计划，例如进行地球大气和水的遥感和成像以研究全球气候变暖和臭氧损耗。HELIOS还可以用于监测渔业资源和森林资源的状况，跟踪自然事件如飓风、龙卷风和火山爆发，甚至可用于确定农作物什么时候可以收获。军事上，HELIOS可能被用于侦察及监视活动，因为HELIOS本质上是一个隐身飞行器：无声、雷达探测不到。在最大高度的时候，HELIOS可以以200英里（322公里）的时速飞行。