我们都看过火箭升空时的视频和图像，随着身后的火焰和烟雾上升到太空中。当我们想到太空旅行时，这是我们脑海中浮现的画面，几十年来，这一直是太空旅行的标准方法。然而，一旦进入轨道，火箭就依靠有限的燃料来完成任务。不可否认，在太空中很多事情都可能出错。考虑到这一点，如果可以开发一种更可持续的太空运输模式呢？

帝国理工学院太空队

Svarog项目以斯拉夫火神和天空之神命名，是伦敦帝国理工学院的一个学生团队，目标是成为第一个将航天器发射到太阳系外的学生团队。为了实现这一目标，该团队选择进一步推进太阳能帆技术。

太阳帆是一种尚未广泛使用的独特太空探索方法。太阳帆不需要推进机制或燃料。相反，它使用来自太阳的光粒子（光子）的太阳辐射压力。它通过利用这种自由能量在太空中旅行，就像帆船利用风来推动自己一样。太阳帆的反射表面及其旋转能力使其能够根据位置捕获最多的光线。因此，这种太空旅行方法更具可持续性和可靠性。

Ansys系统工具包（STK）数字任务工程（DME）软件模拟Svarog项目在非洲低地球轨道（LEO）轨道上的太阳帆

该团队的目标是利用一种被称为太阳潜水的特定太阳航行轨迹离开我们的太阳系。跳水是指非常靠近太阳，潜入其光线中的行为。通过利用强烈的太阳辐射压力，所涉及的物体可以经历显著的加速。这使得它能够螺旋式地远离太阳，有效地以更快的速度提高其远地点。

BEXUS 34太阳能帆原型在发射前两天进行测试部署

该团队成立于2021年，是帝国理工学院太空学会的一部分。该团队的任务负责人、二年级博士生Matthew Acevski说：“如今，Svarog项目有大约25名活跃成员，他们都是帝国理工学院的学生。根据他们的学位性质，他们只能在毕业前几年真正参与该项目。”。通过这些变化，项目负责人通过持续招聘和补充子团队，确保所有领域的持续进展。

尽管学生轮换，但该团队并没有忘记自己的目标：进入太空。阿塞夫斯基说：“我们很乐意在未来六到八年内做到这一点。”。

Svarog项目团队在BEXUS 34发射前三周领导了这张照片，该项目涉及在瑞典基律纳对该团队的第一个太阳能帆原型进行热真空室测试。

Svarog项目与REXUS/BEXUS合作

该团队参加了一次完整的REXUS/BEXUS活动（2023-2024）。该团队再次被接受参加2024-2025年的活动，目标是将所有子系统开发成功能齐全的立方体卫星。该计划包括用火箭（REXUS）或气象气球（BEXUS）将学生设计的实验送入大气层的远端。该计划是德国航空航天中心（DLR）和瑞典国家航天局（SNSA）与欧洲航天局（ESA）合作的共同努力，旨在通过使用火箭和气球进一步开展科学研究。

该团队将BEXUS气球的初步设计发射到近地轨道（LEO），距离地球表面约30公里，用于数据收集。在气球的飞行过程中，该团队能够在低气压的近太空条件下进行实验，气球的飞行时间总共可以持续三到五个小时。

模拟太空之旅

在整个项目中，持续使用模拟一直是成功研究和开发太阳帆的关键因素。团队成员使用Ansys工具进行机械模拟，他们的计划是随着项目的进展增加模拟的使用。

Svarog项目结构模拟负责人Golf Rojnuckarin表示：“我们通过Workbench利用Ansys Mechanical进行关键发射环境模拟，包括模态、准静态、随机振动和冲击分析。”。“Ansys Workbench的一个关键优势是其无缝集成功能。这使我们能够有效地组合和管理各种负载情况，例如将随机振动与准静态负载叠加，大大简化了我们的工作流程。与Ansys Granta的集成还提供了对广泛材料数据库的即时访问，这些数据库是我们特定需求的属性。”

模态分析显示了每种模态在负载下的变形。颜色表示立方体卫星的每个点在任何给定时间承受的压力有多大。这些信息对于了解故障最有可能发生在哪里至关重要。

Svarog项目团队将继续利用Ansys模拟软件的能力，在太阳帆接近发射到太空时，对其结构、机械和流体特性进行建模和测试。

BEXUS 34气球在距离地球表面27公里的高空飞行时拍摄的照片。该轮毂悬挂在一个大型缆车（由瑞典航天公司提供）的底部，缆车由一个大型平流层气球支撑。

即将推出的原型的一个重大改进是将带弹簧吊杆集成到单卷轴配置中，旨在演示和记录CubeSat形状因子太阳能帆膜的部署。更新的设计采用了新的和改进的吊杆，具有更可靠的部署系统。 .通过使用单个中心圆柱体来部署吊杆，该机构需要更少的空间，使其具有更紧凑的外形，适用于CubeSat应用。这些变化代表了性能和设计效率的重大改进。

已露端倪的

随着Svarog项目团队的不断发展，他们寻求将太阳能帆技术送入轨道的机会。他们对创新的执着促使他们探索新的方法和设计，以提高系统的效率和功能。通过这些努力，该团队突破了轻量级、可部署的空间技术的界限。

由BEXUS气球支撑的轮毂

Svarog项目的愿景是成为第一个将航天器发射到太阳系边缘的学生团队，随着该团队越来越接近将太阳帆发射到轨道上，这一愿景正在形成。“我们希望在未来几年，我们所有许多实验和任务的积累经验可以导致太阳能帆船技术的真正创新和新的改进，这可以在世界各地的未来太空任务中使用，”Acevski说。

随着该团队在航天工业中取得重大进展，他们激励其他人将太阳能航行视为长期太空任务的可行替代方案。通过与欧洲主要航天机构的合作，他们的目标正在成为现实。