由欧洲航天局 一种由已知最薄的材料——一层碳原子厚的石墨烯——制成的微型帆已经通过了初步测试,旨在表明它可能是制造航天器太阳帆的可行材料
信用:石墨烯团队 一种由已知最薄的材料——一层碳原子厚的石墨烯——制成的微型帆已经通过了初步测试,旨在表明它可能是制造航天器太阳帆的可行材料
轻型帆是最有前途的现有空间推进技术之一,它能使我们在几十年内到达其他恒星系统
传统的宇宙飞船携带燃料为它们的旅程提供动力,并围绕其他行星进行复杂的轨道机动
但是燃料的重量使得它们很难发射,复杂的飞越操作大大延长了飞行时间
太阳帆不需要燃料
装有它们的宇宙飞船因此更轻,更容易发射
过去十年飞行的两艘宇宙飞船已经展示了这项技术,但它们使用的是聚酰亚胺和聚酯薄膜制成的帆
石墨烯轻得多
为了测试它是否可以用作帆,研究人员使用了一个只有3毫米宽的碎片
他们把它从德国不来梅一座100米高的塔上扔下来,测试它是否能在真空和微重力条件下工作
一旦太阳帆自由落体——有效地消除了重力的影响——他们向它照射一系列激光,看看它是否能充当太阳帆
石墨烯轻帆
信用:石墨烯团队 发射1瓦的激光使船帆加速到1米/秒2,类似于办公室电梯的加速度,但对于太阳帆来说,只要阳光持续照射船帆,加速度就会继续,从而将航天器带到越来越高的速度
“制造石墨烯相对简单,可以很容易地扩展到一公里宽的帆,尽管部署一个巨大的帆将是一个严峻的挑战,”石墨烯帆团队的领导者、在爱沙尼亚和德国运营的研究初创公司SCALE Nanotech的董事圣地亚哥·卡塔米尔-布埃诺说
SCALE Nanotech现在正在寻找战略合作伙伴来扩大这项技术的规模,以便最终在太空进行测试
赛欧技术的产品开发目前正通过欧空局设在德国黑森和巴登-符腾堡的企业孵化器中心加速进行
重力作用下的科学——下降塔
信用:欧空局 欧空局载人航天研究项目的阿斯特丽德·奥尔负责监督人类和机器人探索失重状态下的物理科学实验
她说:“这个项目是科学研究的一个极好的例子,可以在失重状态下进行,而不用离开地球
“扔下石墨烯,用激光拍摄它是非常迷人的
认为这项研究可以帮助科学家通过太阳系发送仪器,如果有人敢做梦的话,在未来几年里发送到遥远的恒星系统是锦上添花
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