美國國家航空航天局研制的，工作于地球軌道上的Nanosail-D太陽帆衛星（騰訊科技配圖）
據國外媒體報道，21世紀初的太空探索技術似乎并沒有比上個世紀中葉進步多少，特別是火箭動力系統等推進技術沒有實現真正意義上的突破。目前最為成熟的化學能火箭發動機的原型依然來自第二次世界大戰的德軍火箭計劃以及民間的煙花。甚至宇宙飛船的固體燃料技術都是固體火箭發動機技術的一部分。但是固體燃料助推器和捆綁式外部燃料箱液體火箭技術這一組合已經被證明是最有效的入軌動力系統，將數百名宇航員送入太空。
科學家近些年致力于研究另一種宇航動力系統，即“太陽帆”動力系統，盡管該技術在擺脫地球引力初期并不是非常有效，但從深空探測角度看，將該動力系統裝載到行星際探測器上是值得認真考慮。“太陽帆”動力系統的原理非常簡單，通過展開超大的特殊鏡面將太陽光子反射形成的輻射壓作為推進飛船前進的動力，但短時間內該機制產生的推力非常小。
將輻射壓轉換為推動力的概念并不是特別新穎的想法，早在1610年天文學家開普勒（Johannes Kepler）在觀測彗尾時發生其方向由于某種原因而背向太陽，由此他推測其中可能存在某種未知的力量使得彗尾背離太陽方向。到了1864年，科學界接受了關于光攜帶某種動量并對接觸的物體施加壓力，比如尼科爾斯輻射計就能很好地演示該理論。尼科爾斯輻射計設計了一個具有微小的鍍銀玻璃面的密封燈泡，通過非常細的線連接在玻面內部。暴露在燈光下的玻璃面開始旋轉，來自燈泡燈絲的輻射壓驅動了玻璃面的運動。
日本宇宙航空研究開發機構研制的IKAROS太陽帆探測器（騰訊科技配圖）
太陽帆技術已經被用于太空探索領域，使得探測器可以更節省燃料，比如美國國家航空航天局的“信使”號水星探測器成功使用了輻射壓技術對太陽系內側軌道行星進行探索。為了充分使用微弱的輻射壓，太陽帆在設計上需要盡可能地收集每一單位的能量，而且需要更大的面積以接受光壓。
在2010年5月，日本宇宙航空研究開發機構研制了一顆新型太陽帆探測器（IKAROS），被喻為“星際風箏”。該探測器是首個進行行星際航行測試的太陽帆探測器。到了2010年11月，美國國家航空航天局發射了Nanosail-D太陽帆衛星，在地球軌道上進行了為期240天的測試，最后成功完成任務。值得一提的是，IKAROS行星際太陽帆探測器在2010年12月飛掠金星，并繼續在太陽系中展開延展任務。
日本宇宙航空研究開發機構的科學家為IKAROS太陽帆探測器設計了27平方米的大帆，太陽光輻射壓在其上可產生0.0002磅的壓力，相當于約0.1克壓力，比鵝毛的平均重量還低。但這種方法雖然初始階段推力較小，但經過相當長的時間加速后，可達到令人難以置信的速度。太陽帆動力技術的缺點在于需要相當長的時間用來加速，因此需要制造展開面積更大的帆。
在IKAROS太陽帆探測器的尾部，科學家設置了一臺太陽能電池模塊，可以為探測器上的電子設備提供電力，另外探測器外部的可通過液晶矩陣來改變反射率，用于改變探測器的姿態。未來的空間任務將測試太陽帆動力技術，其挑戰是當探測器遠離太陽時，光輻射壓就變弱，前往星際空間的旅行就會受阻。對此，科學家們提出了激光太陽帆技術用來延長此類探測器的航程。但該技術無疑還處于初級階段，各種新的旋轉太陽帆設計方案卻顯得很有前途。
1.美國國家航空航天局研制的，工作于地球軌道上的Nanosail-D太陽帆衛星
2. 日本宇宙航空研究開發機構研制的IKAROS太陽帆探測器
