Учёные испытали прототип солнечного паруса из графена

Графен может стать основой для солнечных парусов межпланетных и межзвёздных кораблей. Условным двигателем таких судов станет солнце или орбитальные лазерные платформы. Это освободит корабль от необходимости нести огромный запас топлива и мощнейшие двигатели. Идея настолько заманчивая, что опыты в данном направлении не прекращаются.

Новый прототип солнечного паруса разработала группа исследователей из Делфтского технического университета (Delft University of Technology) и эстонского стартапа Scale Nanotech. Прототип паруса размером с небольшую монету был испытан в условиях микрогравитации в 146-метровой башне ZARM Бременского университета. Во время падения в трубе башни в контейнере с испытательным оборудованием на несколько секунд возникает невесомость. Это даёт возможность проводить эксперименты, в которых важно отсутствие сильной гравитационной составляющей.

Во время искусственной невесомости лазер мощностью 1 Вт смог придать графеновой «монете» ускорение 1 м/с². Фотоны в лазерном луче ударяли в поверхность прототипа графенового паруса и успешно разгоняли его. Статья об эксперименте была опубликована а журнале Acta Astronautica. Само исследование проводилось при поддержке Европейского космического агентства.

Разработка солнечного паруса для космических полётов ведётся не первый год. В 2010 году Япония запустила экспериментальный космический корабль IKAROS с парусом площадью 196 м². В прошлом году американская некоммерческая организация «Планетарное общество» с третьей попытки запустило на орбиту Земли спутник LightSail 2 с солнечным парусом.

Новая разработка, в отличие от прежних, опирается на графен как основной материал паруса. Точнее, учёные предложили двухслойный материал. Один слой паруса ― это тончайшая, «атомарной» толщины, 2D-плёнка, к тому же для снижения веса перфорированная, а второй слой ― это слой графена, который перекрывает все отверстия в базовой плёнке. Парус получается сплошным, лёгким и прочным. Отражающим слоем работает вся его поверхность.

По подсчётам учёных, предложенный графеновый солнечный парус вполне может стать основой проекта Breakthrough Starshot для отправки межзвёздного парусного корабля к Альфе Центавра. Из расчёта 14 м² паруса на четыре грамма полезной нагрузки аппарат мог бы достичь другой звёздной системы за 30 лет на скорости 15 % от скорости света при помощи лазера мощностью 8,5 ГВт.

3dnews

Хочешь узнать больше - читай отзывы