новости космоса
2607 14
19 мая 2020 20:57:39

Ультратонкий парус может ускорить путешествие к другим звездным системам

Крошечный парус, изготовленный из тончайшего материала - графена толщиной в один атом углерода, - прошел первоначальные испытания, призванные показать, что он может быть жизнеспособным материалом для изготовления солнечных парусов для космических кораблей будущего.

Легкие паруса - одна из самых многообещающих существующих технологий космического полета, которая может позволить нам достичь других звездных систем в течение десятилетий.

Традиционные космические корабли везут топливо для своих путешествий и используют сложные орбитальные маневры вокруг других планет. Но вес топлива затрудняет их запуск, а сложные маневры в полете значительно удлиняют поездку.

Солнечные паруса не нуждаются в топливе. Таким образом, оснащенные ими космические корабли намного легче и легче запускаются.

Два космических корабля за последние десять лет уже продемонстрировали эту технологию, но они использовали паруса из полиимида и майлара, полиэфирной пленки.

Графен намного легче. Чтобы проверить, можно ли использовать его в качестве паруса, исследователи использовали кусок размером всего 3 миллиметра.

Они разместили его в вакууме и направили на него несколько лазерных лучей, чтобы посмотреть, будет ли он работать как солнечный парус.

Работающий 1-ваттный лазер заставил парус ускоряться до 1 м/с2, аналогично ускорению офисного лифта, но для солнечных парусов ускорение продолжается до тех пор, пока солнечный свет продолжает светить в паруса, давая космическому кораблю набирать все более и более высокую скорость.

«Создание графена относительно просто и может быть легко масштабировано до парусов шириной в километр, хотя развертывание гигантского паруса будет серьезной проблемой», - говорит Сантьяго Картамил-Буэно, руководитель группы GrapheneSail и директор SCALE Nanotech, исследовательская компания, работающая в Эстонии и Германии.

SCALE Nanotech в настоящее время ищет стратегических партнеров для расширения технологий для возможного испытания в космосе. В настоящее время разработка продукции для технологии паруса работает через Бизнес-инкубатор ЕКА в Гессене и Баден-Вюртемберге, Германия.

Астрид Орр из исследовательской программы ЕКА говорит: «Этот проект является прекрасным примером научных исследований, которые могут быть выполнены в невесомости, не покидая Землю».

«Брать графен и стрелять в него лазерами очень интересно. Думать, что это исследование может помочь ученым посылать аппараты через солнечную систему и, если посмеем мечтать, в отдаленные звездные системы в ближайшие годы - это наша вишенка на торте».


(Добавил: RoboAstroNews)

комментарии
1
MP153 · 19-05-2020

Развернуть графеновый парус 5х5 метров наверное будет не просто.

2
postoronnim_3 · 20-05-2020

Вопрос в том, не будет ли намертво слипаться при скатывании в рулон лист графена? Если не будет, то рулон графена длиной в километр будет иметь диаметр порядка 1 см (с учетом толщины стержня, на который он будет наматываться).Так что парус площадью в десяток квадратных километров можно упаковать в объем сравнимый с Эксплорером-1 и примерно такой же массы, как у первого американского спутника с последней ступенью РН Юпитер-С RS-29. А в шарик типа нашего первого Спутника можно запихнуть парус площадью в несколько сотен кв. км. Если каждый стержень с рулоном графена будет сходен по конструкции с измерительными рулетками, то раскрытие такого паруса не будет представлять серьезной инженерной проблемы.

3
pervokursnik41 · 20-05-2020

Солнце дует - корабль уносит. А обратно?

4
TimOXa3 · 20-05-2020

Значит фотон имеет массу, раз инерцию дает?

5
Anomaly43 · 20-05-2020

А тормозить он будет в другой звездной системе энергией другой звезды? Типа если за десяток-другой лет долетит, то скорость там будет ого-го

6
MP153 · 20-05-2020

Anomaly, по идее он будет лететь навстречу другому солнцу и им будет тормозиться.
Только надо будет заранее парус поставить сзади себя, иначе он на него налипнет встречным потоком фотонов)

7
Otzzi88 · 20-05-2020

История точно идет по спирали. Когда-то наши предки начали осваивать Морские (бесконечные тогда) просторы с Паруса! Потом появился паровой двигатель, потом и т.д. И вот опять парус. Пугают только расстояния (которые теперь известны, а Тогда нет) и время для их преодоления. До "парового двигателя" и возвращения "путешественников" мы определенно не доживем :-(

8
378 · 20-05-2020

Чепуха. Пустышка. Слишком мала сила тяги на м2. Даже вблизи солнца.

9
MP153 · 21-05-2020

Otzzi, можно и на земле использовать парус - из плюсов бесплатная тяга (кроме стоимости паруса), из минусов - нет ветра стоим, низкая скорость, ветер иммет разное направление. Конечно освоение космоса это не парус. Как что-то дополнительное при проходе рядом со звездой - да, потом складываем и летим дальше.

10
postoronnim_3 · 21-05-2020

Жаль, что Леонид не счел нужным поверить алгеброй фантазии космических яхтсменов...

11
Leonid3135 · 21-05-2020

Да считал уже, даже здесь выкладывал :-)
"Новые горизонты" летел до Плутона почти 10 лет, ещё и маневр у Юпитера помог чуть набрать вторую космическую..
В солнечной системе в любой точке притяжение Солнца уравновешивается парусом ~1300 м^2 на каждый кг массы (круглый парус диаметром~41 метр). От орбиты Земли с таким парусом до Плутона лететь 4 года.

12
Pourquoi12 · 21-05-2020

Уважаемый Leonid3129! Дополните пожалуйста свой комментарий ///. От орбиты Земли с таким парусом до Плутона лететь 4 года.///
Потому как непонятно , если парус и Солнце уравновешены, то что Вы брали при расчетах за скорость аппарата? (начальную скорость? или учет гравитации "попутных планет? или еще что. Заранее спасибо!

13
Leonid3135 · 22-05-2020

Pourquoi, аппарат запускаемый с Земли со второй космической -- ~11 км/сек тратит эту скорость на удаление от родины и в результате становится спутником Солнца с такой же скоростью, как и Земля ~30 км/сек. Если в этот момент раскрыть парус уравновешивающий притяжение Солнца, то аппарат полетит по касательной к своей орбите со своей орбитальной скоростью, т. е. те самые 30 км/сек и достигнет орбиты Плутона за 4 года.
(Средняя скорость от Солнца станции "Новые горизонты" чуть более 14 км/сек и летел он не по прямой линии, а по эллипсной орбите, делал гравитационный маневр у Юпитера, за счёт чего приобрёл вторую космическую для Солнечной системы и далее двигался по гиперболической орбите, по ней же продолжает путешествовать и сейчас.)

14
Pourquoi12 · 22-05-2020

Уважаемый Leonid3129! Спасибо за пояснения, наверное можно заранее вывести на орбиту парус (и не один!) развернуть под нужным углом,, чтобы его "не сдувало" и когда нужно будет срочно ускорить ракету (например при астероидной угрозе) использовать парус для ускорения ракеты.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2020. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!