The Poynting-Robertson Effect on Solar Sails
我们考虑一种特殊的相对论效应，称为坡印廷-罗伯逊效应，对各种类型的太阳帆的轨迹。由于这种效应发生在$v^ϕ/c$阶，其中$v^ϕ$是相对于太阳的切向速度，它可以支配其他特殊相对论效应，发生在$v^2/c^2$阶。虽然太阳辐射可以用来推动太阳帆，但它的吸收部分也会在切向方向上产生阻力。对于逃逸轨道，这会减小巡航速度，这会对日心距离产生累积影响。对于一个直接面向太阳的太阳帆，坡印廷-罗伯逊效应降低了它的轨道速度，从而使它缓慢地螺旋向太阳运动。我们也考虑这种效果的非开普勒轨道中的太阳帆是倾斜的方位角方向。虽然原则上可以通过太阳帆在极地方向的极小倾斜来抵消阻力，但定期调整更为可行。
2010-12-16 physics.space-ph
Attitude Control of Solar Sail with Reflectivity Control Devices
本文研究利用反射率控制装置（RCDs）替代磁力矩器，为太阳同步轨道太阳帆进行动量卸载，以防止反作用轮饱和，并评估其在近地及深空任务中的适用性。
2025-05-26 physics.space-ph
High Speed AB-Solar Sail
太阳帆是一种用于收集太阳光压力的大型薄膜，用于空间设备的移动。不幸的是，太阳辐射压力非常小，在地球轨道上约为9 mkN/sq.m。然而，在太阳附近，光力显著增加至0.2 - 0.35牛顿/平方米。作者提供了他对一种新的革命性的高反射太阳帆的研究，该太阳帆在太阳附近飞行（经过特殊机动），并达到400公里/秒的速度，并在短时间内到达太阳系的远行星或使太阳系外的飞行成为可能。新的，高反射率的帆镜可以避免太阳帆的强烈加热。它可能对靠近太阳、水星和金星的探测器有用。关键词：AB型太阳帆，高反射太阳帆，高速推进。
2007-01-08 physics.gen-ph physics.space-ph
Solar Sail Momentum Management With Mass Translation and Reflectivity Devices Using Predictive Control
University of Minnesota（明尼苏达大学）
本文提出了一种基于模型预测控制的太阳能帆板动量管理方法，通过主动质量翻译器和反射率控制装置实现高效动量管理。
2025-11-14 physics.space-ph
Gradient-index Solar Sail and its Optimal Orbital Control
具有在太阳指向姿态产生切向辐射压力能力的太阳帆，如折射帆，可以为帆船的姿态和轨道控制提供更有效的方法。本文提出了梯度折射率帆的概念，作为一种先进的折射帆，它通过引导太阳辐射通过梯度折射率材料制成的结构来工作。帆的折射率分布的设计是由变换光学，和所得到的折射率实现的非共振体超材料的二氧化硅制成的有效折射率。帆的性能进行了评估，通过使用射线跟踪的一个广泛的光谱下的太阳辐射的垂直入射角，这表明效率为90.5%的切向辐射压力的产生。本文还研究了切向辐射压帆的轨道控制问题，指出只要改变帆的姿态，使帆在轨道上的每一点都保持对日姿态，就可以实现对轨道轴、偏心率和倾角的修正。
2019-05-27 physics.optics physics.space-ph
Utilization of H-reversal Trajectory of Solar Sail for Asteroid Deflection
近地小行星有可能与地球发生碰撞，并且总是在地球上有一个线程。本文提出了一种改变小行星轨道以避免撞击的方法。太阳帆在H-反转轨道上的演变被用于小行星偏转。首先，分析了太阳帆的动力学特性和H型反转轨道的特点。然后，优化太阳帆的姿态，以引导太阳帆沿着H反转轨道撞击目标小行星。撞击速度取决于两个重要参数：沿弹道的最小太阳距离和亮度数。较大的亮度数和较小的太阳距离导致较高的撞击速度。最后，讨论了太阳帆沿H反转撞击小行星的偏转能力。结果表明，一个10公斤的太阳帆，提前一年，可以在2029年将阿波菲斯移出600米的锁眼区域，以消除其在2036年共振返回的可能性。
2011-08-16 astro-ph.IM physics.space-ph
Deployable Prototype Testing and Control Allocation of the CABLESSail Concept for Solar Sail Shape Control and Momentum Management
University of Minnesota, Twin Cities（明尼苏达大学双城分校）
本文提出了一种用于太阳能帆形状控制与动量管理的CABLESSail原型测试和控制分配算法，通过电缆驱动实现高效力矩控制。
2026-03-07 math.OC physics.space-ph
Orbital control strategy for a CubeSat satellite equipped with a solar sail for Earth-Mars communications during solar conjunctions
针对太阳合相期地火通信受干扰问题，提出基于带太阳帆的CubeSat卫星的任务方案，通过修正RTBP模型、延拓法求非食平衡点并设计帆朝向控制策略维持轨道，经数值模拟验证了鲁棒性。
2024-01-27 math.DS physics.space-ph
Gyro-Control of a Solar Sailing Satellite
最近在空间部署帆的成功减少了与太阳帆飞行任务有关的风险。太阳能航行任务的姿态控制要求很低，只需要缓慢的姿态机动来保持稳定的姿态并产生所需的太阳能推力。未来的科学任务将需要大的姿态机动与完全展开的帆。本文研究了目前太阳帆姿态控制的方案，并提出了一种陀螺控制的太阳帆。这个概念使用旋转的太阳帆来构造能够产生大扭矩的控制力矩陀螺仪。执行姿态机动和仿真结果表明，这样的解决方案的能力的指导法律。
2019-10-29 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.SY
Flying on a Rainbow: A Solar-Driven Diffractive Sailcraft
对自然宽带太阳光照射在透射衍射帆上的辐射压力进行了理论和数值研究。发现一个1微米的光栅周期可以将83%的太阳黑体光谱转换为帆船动量。比较了衍射帆和反射帆的非优化轨道提升轨迹。衍射帆的潜在优势也被描述。
2018-05-15 physics.optics physics.pop-ph physics.space-ph
The beryllium hollow-body solar sail: exploration of the Sun's gravitational focus and the inner Oort Cloud
研究了充氢铍空心体星际太阳帆在太阳辐射压加速过程中的航天器运动学、近日点峰值温度和空间环境效应。我们表明，扩散减轻了板上填充气体储备和静电压力可以减轻近日点距离的增加。对于0.1天文单位的近日点，一个半径为937米的帆，帆质量为150公斤，有效载荷质量为150公斤，近日点帆温度约为1000 K，峰值加速度约为0.6 g，太阳系出口速度约为400 km/s。在帆展开后，飞船在2.5年内到达200 AU的太阳风层顶，太阳的内部引力集中在550 AU，大约6.5年，30年内到达2，550 AU。Be空体帆可以在2040年后的时间框架内应用，以验证广义相对论关于太阳内部引力焦点的预测，并探索太阳内部奥尔特彗星云中的粒子和场。
2008-09-20 physics.gen-ph physics.space-ph
Inflation deployed torus-shaped solar sail accelerated via thermal desorption of coating
一个环形帆由一个反射膜连接到一个可充气的环形边缘。帆从其收起配置的展开是通过将充气压力引入环形边缘来启动的，环形边缘具有由热敏材料涂覆的附接的圆形平坦膜，热敏材料经历从固体到气相的热解吸（TD）。帆的展开和加速研究分为三个步骤：在特定的日心距处，环形帆通过充气展开，薄膜在充气压力的作用下保持平整;在太阳辐射加热下，薄膜涂层发生TD，通过涂层TD和太阳辐射压力（SRP）加速帆;当TD结束时，帆只利用SRP的推力。利用TD和SRP方法研究了环面帆的稳定性以及加速度作用下平膜的挠度和振动。环形轮辋的稳定性解决。
2019-08-22 physics.comp-ph physics.space-ph
Trajectory design and optimization of a solar sail sun probe
本文研究使用太阳帆作为太阳探测器，通过表面约束方法设计并优化其在偏移球面上运动的轨迹，发现增加任务阶段数可缩短总飞行时间，调整时钟角能避免方向反转使其直接接近太阳。
2023-09-12 astro-ph.IM physics.space-ph
Exploring the Kuiper Belt with Sun-diving Solar Sails
我们讨论了一种可能性，调查许多柯伊伯带天体（KBO）的一次发射使用几个小规模的航天器，每个配备有太阳帆，这可以从一个单一的行星际巴士在近日点的工艺品的太阳轨道展开。每个小型航天器将携带一个科学有效载荷，并将被引导与一个或多个KBO相交。拟议的设想如下：帆作为有效载荷被携带到相对较小的日心距离（0.1 - 0.3 AU）。一旦到达近日点，船帆就会展开。除了由于太阳辐射产生的电磁推进之外，另一种机制可能是方便的：热解吸，这是一种质量损失的物理过程，可以提供额外的推力，因为加热释放嵌入太阳帆表面的原子。因此，由于热解吸作用，帆会经历额外的推进力，这大大增加了帆每年行驶的距离。
2018-09-30 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.pop-ph
Influence of Solar Sails on Magnetic Field Measurements in Space Plasmas
本文研究太阳帆对空间等离子体磁场测量的影响，发现金属帆中的涡电流和磁堆积效应可能扰动磁场，为评估帆-等离子体相互作用对磁力计性能的影响提供初步指南。
2025-10-07 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Escape Trajectories of Solar Sails and General Relativity
广义相对论可以对部署在太阳附近的太阳帆的远程逃逸轨道产生重大影响。太阳附近的时空曲率可以导致从0.01 AU到2550 AU的太阳帆偏转多达100万公里，因此应该在任务开始时考虑到。还有许多较小的广义相对论效应，例如由于太阳缓慢旋转而引起的坐标系拖曳，这可能导致超过一千公里的偏转。
2009-07-20 gr-qc physics.space-ph
Solar sail with superconducting circular current-carrying wire
背景资料：太阳帆是由一大片低面密度的薄膜构成，是未来探索太阳系及更远地区最优雅的无推进剂推进系统。到目前为止，帆膜展开策略的研究已经引起了相当大的关注。目标：在这项工作中，我们提出了圆形太阳帆的部署和伸展的想法。我们考虑了附着在薄膜上的超导电流回路，以开发一种新的太阳帆部署方法，并预测超导电流回路可以部署和拉伸圆形太阳帆膜。方法：在基于经典电动力学和弹性理论的严格数学框架内，分析了太阳帆薄膜和金属丝环的超导电流回路感应磁场和弹性特性。导出了超导导线中电流引起的导线和帆膜应力和应变的计算公式。结果：所得到的解析表达式适用于各种太阳帆尺寸。本文对厚度为3.5 $μm$的CP 1膜与截面半径为0.5 ~ 10 mm的Bi $-$ 2212超导线材制成的半径为5 ~ 150 m的帆进行了数值计算。对100 A/mm $^{2}$至1000 A/mm $^{2}$的工程电流密度进行计算。结论：我们的计算表明，所提出的想法的太阳帆部署的未来探索深空的轻压力推进剂的装置的可行性。
2021-07-27 cond-mat.other physics.class-ph physics.pop-ph
Attitude and orbit coupling of planar helio-stable solar sails
研究了太阳帆的姿态-轨道耦合动力学问题。帆的形状是一个简化的准菱形金字塔，提供了结构helio-stabilility属性。在无量纲化之后，系统被置于快-慢动力系统的形式中，其中不同的时间尺度与系统的物理参数显式相关。物体坐标系相对于惯性轨道坐标系的方位是一个可以平均的快速相位。这就产生了一个简化的公式，它只包括一个固定的姿态垂直于太阳光的方向的平帆扰动的轨道动力学。结果举例说明使用数值模拟。
2019-11-13 astro-ph.EP math.DS physics.space-ph
Broadband Diffractive Solar Sail
本文比较了棱柱形和双柱超表面光栅的横向辐射压力，发现低折射率低密度材料优于Si3N4，并验证了其加速度优于反射式太阳帆。
2023-06-25 physics.optics physics.space-ph
Deviations from Keplerian Orbits for Solar Sails
结果表明，时空曲率、太阳表面可能存在的净电荷、小的正宇宙学常数和太阳扁率，以及太阳辐射压（SPR），都会影响太阳帆的束缚轨道运动，导致在日心和非开普勒轨道上偏离开普勒第三定律.关于透镜-瑟林效应，SRP增加了极轨道每个轨道的进动量。非开普勒极轨表现出类似于透镜-瑟林效应的轨道平面绕太阳进动。
2009-07-20 gr-qc physics.space-ph
The solar sail and the mirror
研究了非相干光在不同表面上的辐射压。热力学规则，首先由卡诺在1824年，描述了限制的数额自由能，可以获得的来源，热能，他给了令人信服的理由，这一规则，如果更多的自由能比他规定可以提取，然后热泵可以使用的自由能和重新创造所有的热能已经消耗。这样就可以制造出永动机。现在，179年后，有人提出要驾驶一艘航天器，预计将获得速度从辐射压力的阳光预计将施加在太阳帆，面板的薄塑料板，镜子表面上的一面面对太阳。然而，详细审查这一建议表明，它是在直接冲突与卡诺的规则，并没有这样的压力，可以预期。要么卡诺公认的规则是错误的，要么太阳帆的建议根本行不通。
2003-06-05 physics.optics physics.space-ph
Passivity-Based Robust Shape Control of a Cable-Driven Solar Sail Boom for the CABLESSail Concept
University of Minnesota（明尼苏达大学）
本文提出基于被动控制的鲁棒控制器，用于精确控制CABLESSail概念中柔性缆驱动太阳帆支架的形状。
2025-10-18 cs.SY eess.SY physics.space-ph
Bound Orbits of Solar Sails and General Relativity
我们研究了时空曲率与太阳辐射压（SRP）如何影响太阳帆的束缚轨道运动。虽然时空曲率和SRP都不会改变开普勒第三定律的形式，但它们同时产生的效应会导致对该定律的偏离。我们还研究了由于坐标系拖曳、太阳的引力多极矩、太阳上可能的净电荷和正的宇宙学常数而导致的开普勒运动的偏差。SRP的存在往往会使这些偏差增加几个数量级，可能会使其中一些偏差变得可检测。对于非圆形的束缚轨道，SRP抑制了由于弯曲时空而导致的近日点移动的速率，而由于太阳扁率而导致的近日点移动则增加了。关于透镜-瑟林效应，SRP在一个轨道周期内增加了极轨道的岁差角，尽管岁差频率实际上没有改变。我们还考虑了非开普勒轨道，它位于太阳平面之外。特别是，我们调查的太阳帆的俯仰角是如何影响光的部分吸收的帆，广义相对论效应，和扁率的太阳。非开普勒轨道表现出类似于透镜-瑟林效应，即轨道平面围绕太阳进动。观测这些效应的近太阳飞行任务可以为这些现象提供有趣的证实。
2009-03-25 gr-qc physics.space-ph
The Sun Diver: Combining solar sails with the Oberth effect
高反射率的帆提供了一种利用太阳辐射压力将航天器推出太阳系的方法。当宇宙飞船开始向外飞行时，它离太阳越近，辐射压力就越大，最终速度也就越大。对于在地球轨道上启动的航天器来说，可以通过火箭发动机的逆行脉冲来实现更近的距离。然后在最接近太阳的地方展开帆。利用所谓的奥伯特效应，在最接近时的第二个冲量将进一步提高最终速度。在这里，我研究如何在这个过程中最好地分配固定的总冲量（Δv），以使帆在无穷远处的速度最大化。一旦Δv超过了一个取决于帆的亮度值（太阳引起的加速度的量度）的阈值，最好的策略是使用逆行冲动中的所有Δv尽可能接近太阳俯冲。在阈值以下，最好的策略是使用所有的Δv来产生冲击波，因此根本不俯冲。虽然更大的速度可以通过多级脉冲传输来实现，但这项研究显示了将脉冲与太阳帆相结合的一些有趣且可能违反直觉的后果。
2020-09-26 astro-ph.IM physics.class-ph physics.pop-ph
Radiation Pressure on a Diffractive Sailcraft
先进的衍射膜可以提供优于被动反射表面的优点，用于使用太阳能或激光空间推进的各种空间任务。三种情况下进行了比较：面向太阳的衍射帆，Littrow衍射配置，和传统的反射帆。一个简单的地球到火星的轨道转移在一个恒定的姿态相对于太阳线发现没有惩罚透明衍射帆。后一种方法的优点包括主动控制的metasail和光子的再利用。
2017-03-08 physics.optics physics.space-ph
An intrinsic way to control E-sail spin
我们表明，有auxtethers部分或全部由导电材料制成，并通过控制它们的电压，它是可能的，以控制自旋速率的电动太阳风帆通过使用电动帆效应本身。所提出的内禀自旋速率控制方案具有足够的控制权，可以克服轨道科里奥利效应引起的自旋速率的长期变化。
2014-06-26 astro-ph.IM physics.space-ph
Boltzmann electron PIC simulation of the E-sail effect
太阳风电帆（E-sail）是一种计划中的太空推进装置，它利用自然的太阳风动量通量，在长的、带电的、离心拉伸的系绳的帮助下推进航天器。然而，准确预测E帆推力的问题仍然有些开放，这是由于系绳可能捕获的电子数量。在这里，我们开发了一种新型的粒子在细胞（PIC）模拟预测E帆推力。在新的模拟中，电子被建模为流体，因此类似于混合模拟，但与正常的混合模拟相比，泊松方程被用于正常PIC计算自洽静电场。对于电子排斥部分的潜力，玻尔兹曼关系被使用。对于吸引电子的部分的潜力，我们采用幂律，其中包含一个参数，可以用来控制被困电子的数量。我们进行了一组运行不同的参数，并选择一个与最小数量的被困电子仍然表现在物理意义上有意义的方式在这个意义上产生不超过一个太阳风离子偏转冲击上游的系绳。通过这个公式，我们得到的每系绳长度的推力值与以前的估计一致，虽然有点小。我们认为，Boltzmann PIC模拟是模拟E帆推力的一种新工具。该工具使我们能够快速计算解决方案，并允许轻松研究捕获电子的不同情况。
2015-12-17 astro-ph.IM physics.space-ph
Theory of Space Magnetic Sail Some Common Mistakes and Electrostatic MagSail
关于“空间磁帆”概念的第一份报告出现在30多年前。在此期间，发表了数百篇研究和科学著作，其中包括数百篇由主要知名大学教授撰写的研究报告。作者在此表明，所有这些工作有关的空间磁帆的概念是技术上不正确的，因为他们的作者没有考虑到太阳风撞击磁帆磁场创建一个粒子磁场反对磁帆场。在不正确的作品中，粒子磁场比磁帆磁场强数百倍。这意味着在这种技术讨论中揭示的所有费力和昂贵的计算都是无用的：关于帆推力（阻力）、太阳系内飞行时间和星际旅行速度的不切实际的发现基本上是毫无价值的工作数据！作者揭示了磁帆以及一种新型磁帆（无物质环）性能估算的正确公式。
2007-01-05 physics.gen-ph physics.plasm-ph physics.space-ph
Numerical simulation of a rotating magnetic sail for space applications
针对磁帆尺寸与捕获效率的平衡问题，提出带初始转速的新型旋转磁帆，经三维粒子模拟验证其推力随转速提升，在近地高密度等离子体轨道应用潜力突出。
2023-05-07 physics.app-ph physics.space-ph
Solar Cruiser Disturbance Torque Estimation and Predictive Momentum Management
University of Minnesota, Twin Cities（明尼苏达大学双城分校）
本文提出了一种结合扰动扭矩估计的模型预测控制（MPC）框架，用于NASA太阳帆任务的动量管理。研究重点在于利用主动质量转换器（AMT）和反射率控制装置（RCDs）作为动量管理执行器，通过卡尔曼滤波实时估计未建模的扰动扭矩，提升动量管理的可靠性和性能。
2026-06-04 math.OC physics.space-ph
BLISS: Interplanetary Exploration with Swarms of Low-Cost Spacecraft
本文提出BLISS项目，利用约10克级飞米航天器和MEMS致动器驱动的1平方米太阳帆，实现低成本内太阳系探索，并展示了对Bennu的轨迹控制及彗星采样返回等应用前景。
2023-07-20 cs.SY eess.IV eess.SY
'Oumuamua as a light sail -- evidence against artificial origin
`Oumuamua是第一个被探测到的太阳系星际访客，其轨道显示出非重力加速度。排除了其他的推进方式，比如物质通过彗星尾巴蒸发，有人认为辐射压力是造成这种加速的原因。因此，该物体的质量必须约为40吨，鉴于其尺寸，如果与地球的岩石/铁成分相似，`Oumuamua必须有~1毫米的厚度。这提出了一种广为宣传的可能性，即“Oumuamua”是人造的，是由外星文明故意发送到星际空间的，然而，这一结论依赖于一种常见的误解，即光（太阳能）帆可以加速到光速的相当一部分，允许快速的星际旅行。我们表明，这样的速度是无法达到的概念人造帆，并根据其观察到的参数，'Oumuamua将需要5亿年才能从其最近的可能起源系统到我们的太阳系。这些宇宙学时间尺度使它不太可能是外星文明发送的探测器。
2021-05-19 astro-ph.EP physics.app-ph physics.pop-ph
Molecular Hydrogen bubbles formation on thin vacuum deposited Aluminum layers after proton irradiation
金属是航天技术中最常用的材料。金属结构在太空中使用时，会受到电磁辐射和粒子辐射的全光谱影响。因此，它们会退化。未来的空间飞行任务计划在行星际空间进行，在行星际空间中，太阳风的质子对金属表面具有很强的破坏作用。不幸的是，它们的真实降解行为在很大程度上是未知的。我们的目标是预测材料在这种破坏性环境中的行为。因此，理论和实验研究都在德国不来梅的德国航空航天中心（DLR）进行。在这里，我们报告这些研究的理论结果。我们研究了金属表面上氢气泡的形成过程。氢气泡是充满氢分子气体的金属帽，由金属自由电子和太阳质子的复合过程产生。提出了汽泡生长的热力学模型。我们的模型预测，例如，增长的速度和由气泡填充的箔的反射率。气泡的形成不可逆地改变了辐照金属的表面质量。薄金属膜对这种降解过程特别敏感。例如，它们被用于太阳帆推进技术。该技术的效率取决于帆材料的热光特性。因此，在规划长期太阳帆飞行任务时，必须考虑到气泡的形成过程。
2014-05-29 physics.space-ph
The Effect of Dust and Hotspots on the Thermal Stability of Laser Sails
研究通过多物理场模拟揭示激光帆上单个吸收尘埃颗粒可引发热失控并摧毁整帆，并提出提高面内热导率与隔离吸收区域两种缓解策略。
2023-06-22 cond-mat.mes-hall physics.optics physics.space-ph
A light sail astrobiology precursor mission to Enceladus and Europa
本文评估激光帆探测器飞掠土卫二与木卫二开展羽流原位生命探测的可行性，给出飞行时间、部署纬度和近最优交会速度。
2024-02-28 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
Experimental demonstration of corrugated nanolaminate films as reflective light sails
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Interuniversity Microelectronics Centre (IMEC)（微电子研究中心）；California Institute of Technology（加州理工学院）；University of California at Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Leonardo DRS Daylight Solutions（莱昂纳多DRS日光解决方案公司）；Exponent, Inc.（艾克逊特公司）；Singh Center for Nanotechnology（辛格纳米技术中心）；Databuoy Corp.（数据浮标公司）
本文展示了一种新型光学优化纳米叠层帆，具有强且柔韧的六边形凹槽微结构，实现了超低面密度和高反射率，为星际航行提供了新可能。
2025-08-07 physics.optics physics.space-ph
Relativistic Light Sails
一种提议的航天器到达附近恒星的方法是利用太阳辐射压力或定向能量加速帆。这一想法构成了突破摄星项目背后的论文，该项目旨在将一个克质量的航天器加速到光速的五分之一，驶向Proxima Centauri。对于这种情况，帆的低质量和相对论速度的结合使以前的处理正式不正确，包括爱因斯坦本人在1905年的开创性论文中介绍的狭义相对论。为了解决这个问题，我们提出了帆的加速度公式，首先在响应单个光子，然后扩展到合奏。我们展示了帆的运动是如何响应于入射光子的合奏相当于一个能量等于合奏的单光子。我们使用这种“合奏等效原理”完美和不完美的镜子，使一个简单的分析预测帆的速度曲线。使用我们的研究结果，并采用假定的参数Starshot，我们估计，以前的相对论处理低估了航天器的终极速度约50米/秒的相同的入射能量，足以错过几个地球半径的目标。此外，我们使用一个简单的模型来预测在激光发射期间帆的温度和衍射光束损失，使我们能够估计，对于几分钟的发射时间和低于300 C（573 K）的工作温度，Starshot将需要一个吸收不到1/260，000光子的帆。
2017-11-22 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
Torqued Accelerator using Radiation from the Sun (TARS) for Interstellar Payloads
本文提出 TARS：利用反照率差异让双薄面结构在近太阳轨道储存旋转动能并释放，以约千克级系统在一年内将手机大小探测器加速至星际速度。
2025-07-26 physics.space-ph
Solar Radiation Pressure and Deviations from Keplerian Orbits
牛顿引力论和广义相对论给出了一个物体在围绕静止中心质量的圆形轨道上的周期的完全相同的表达式。然而，当同时考虑时空曲率和太阳辐射压力的影响时，对于太阳帆推进的卫星，存在偏离开普勒第三定律的情况。它表明，太阳辐射压力影响这颗卫星的周期在两个方面：通过有效地减少太阳质量，从而增加的周期，并通过增强其他现象的影响，使其中一些检测。特别是，我们考虑偏离开普勒轨道，由于时空曲率，从太阳的旋转，扁率的太阳，一个可能的净电荷的太阳，和一个非常小的积极的宇宙学常数的帧拖动。
2009-04-15 gr-qc physics.space-ph
Chasing Nomadic Worlds: A New Class of Deep Space Missions
本文估计了游牧世界的丰度，发现其遵循幂律分布，并系统分析了利用近未来推进系统（如电帆、激光帆等）在50年内探索这些天体的可行性，凸显了深空探索潜力。
2023-09-05 astro-ph.EP astro-ph.GA physics.space-ph
Common Origin of Kinetic Scale Turbulence and the Electron Halo in the Solar Wind -- Connection to Nanoflares
本文总结了近年来我们在电子速度分布函数中对太阳风动力学尺度湍流和电子晕起源的研究。越来越多的纳米耀斑和微观III型射电暴的观测强烈表明，纳米耀斑和加速电子束在日冕中很常见。基于Particle-in-Cell模拟，我们发现在太阳风中观测到的核晕特征和动力学尺度湍流都是由纳米耀斑加速电子束驱动的电子双流不稳定性的非线性演化产生的。波和粒子之间的能量交换在内日冕中达到平衡，并且当太阳风沿着开放的磁场线逃逸到行星际空间时，湍流和速度分布的关键特征得以保留。观测测试的模型和未来的理论工作进行了讨论。
2016-03-02 astro-ph.SR physics.space-ph
