太阳帆（Solar Sail）
本文作者：天疆说
定义
太阳帆是利用太阳光压在大面积反射帆面上产生的辐射压力进行推进的技术，推力小而持续且不消耗推进剂，适合长寿命与高能量需求任务 [249]。在引力与光压共同作用下，航天器动力学偏离经典二体模型，形成以帆指向与光压因子为参数的非开普勒轨道族 [249][342]。
谱系与动力学
- 人工平动点：在地月圆型限制性三体问题中引入随帆状态变化的太阳帆加速度后，经典平动点位置发生偏移并参数化，形成三维人工平动点，其位置随帆指向与光压条件变化 [215][153]。
- 平动点轨道拓展：以太阳帆补足经典三体问题，通过微分校正并结合对帆加速度的延拓，可以生成 Lyapunov、晕、垂直 Lyapunov、地心与远距离逆行等周期轨道族，并保证轨道周期与太阳绕地月系运动同步 [265]。
- 晕轨道附近动力学：把太阳辐射压加入三体模型后，平动点附近存在由帆指向角参数化的平衡点族，其周围出现平面、垂直与晕型周期及准周期轨道 [221]。
- 偏置轨道：太阳帆可以维持在天然轨道不存在的偏置轨道上，其相对运动动力学与控制问题已有系统研究 [342]。
应用
- 极区覆盖与通信：太阳帆轨道可为月球南极覆盖任务提供长时间的有利观测几何 [327]。
- 转移任务：太阳帆可执行从月球门户空间站到日地晕轨道的转移 [376]；利用太阳辐射与反射率控制装置的地月空间长寿命多目标转移策略也有专门研究 [264]。