Графен демонстрирует многообещающие свойства в качестве солнечного паруса в тестах ESA
Изготавливая паруса из одноатомных графеновых листов, космическое агентство стремится создать паруса, способные совершать беспилотные межзвездные полеты.
Солнечные паруса рассматривались как способ перемещения космических аппаратов с тех пор, как Константин Циолковский впервые выдвинул эту идею в начале 20-го века. Используя солнечный свет или лазеры, направленные на гигантские, похожие на госсамер паруса, давление фотонов, попадающих в паруса, могло генерировать тягу, толкая корабль вперед, как парусник.
Ускорение такой системы было бы небольшим, но постоянным. Более того, для этого не требуется никакого топлива, поэтому зонд будет очень легким. Однако, паруса сами по себе добавили бы значительную массу, снизив эффективность системы.
До сих пор паруса использовались для помощи некоторым спутникам с регулировкой положения, также были проведены две демонстрационные миссии, но в последней использовались полимерные паруса из полиимида и майлара. Хотя эти паруса могут быть сформированы в чрезвычайно тонкие листы, эти полимеры по сравнению с графеном выглядят как мешковина
и тончайший шелк.
Чтобы увидеть, есть ли у графена какое-либо будущее в качестве парусного материала, исследователи взяли патч графенового листа 3 мм в поперечнике и поместили его в 100-метровую вакуумную башню. При свободном падении на маленький парус попала серия 1-ваттных лазеров, которые ускорили его до 1 м/с². Это лишь малая часть гравитации, но ЕКА говорит, что в космосе это ускорение в конце концов наберёт огромную скорость.
В рамках программы ЕКА «Бизнес-инкубатор» стартовая фирма SCALE Nanotech в настоящее время ищет коммерческих партнеров для расширения системы и ее испытания на орбите.
«Изготовление графена относительно просто и может быть легко расширено до парусов шириной до километра, хотя развертывание гигантского паруса будет серьезной проблемой», – говорит Сантьяго Картамил-Буэно, лидер команды GrapheneSail и директор SCALE Nanotech.
- Городской электрический микроавтобус способен проехать до 250 км на одной зарядке
- Солнечная промышленность – крупнейший работодатель в сфере возобновляемых источников энергии
- Радикальный водородно-борный реактор – технология ядерного синтеза
- Тайфун «Амбо» унес жизни четырех филиппинцев
- Технологический прогресс: прозрачные покрытия, наносимые распылением, для более дешевых умных окон