Vela solare in grafene testata con successo in microgravità mediante laser

L'esplorazione dello spazio profondo è diventata una realtà nel momento in cui la Voyager 1 ha attraversato i confini del sistema solare nel 2012 per esplorare lo spazio.

L'apparato ha impiegato quasi 35 anni e 121 unità astronomiche (18,1 miliardi di km) per farlo.

Quindi, se Voyager fosse diretto alla stella più vicina a noi - Alpha Centauri Сb, allora con le moderne tecnologie il percorso dell'apparato richiederebbe molte migliaia di anni. Pertanto, è necessario utilizzare motori fondamentalmente diversi per i voli futuri.

Il grafene aiuterà nella conquista dello spazio

Come hanno dimostrato gli esperimenti di successo di JAXA IKAROS nel 2010 e LightSail 2 nel 2019, l'uso di una vela come dispositivo di propulsione per un veicolo spaziale è una direzione estremamente promettente.

Il problema principale con i prototipi esistenti era che a causa dei materiali utilizzati, gli scienziati non potevano creare una vela solare veramente grande ed efficiente.

Una vela in grafene leggera con un diametro di 3 mm e una massa di 0,25 mg "galleggia" quando guidata da un laser da 1 W.

Infatti, per utilizzare efficacemente la debole pressione del flusso luminoso, la vela deve essere semplicemente gigantesca. (da un paio a diverse migliaia di metri quadrati, a seconda della nave), e allo stesso tempo la sua massa deve essere assolutamente è minimo.

Quindi, come direttore di SCALE Nanotech e contemporaneamente a capo di GrapheneSail S. J. Cartamil-Bueno, sono riusciti a creare un nuovo tipo di vela, in cui la massa è notevolmente ridotta attraverso l'uso di CVD - grafene. È usato come pellicola che copre la struttura perforata della vela.

Come e dove è stata testata la nuova vela

I test della vela in grafene sono stati effettuati in Germania (Brema), precisamente nella torre di sospensione ZARM.

È in questa struttura unica che gli scienziati creano un ambiente di microgravità di alta qualità. La verità è solo per un paio di secondi.

Durante l'esperimento, una vela in grafene è stata esposta a laser da 1 W e, di conseguenza, la vela ha iniziato a muoversi con un'accelerazione fino a 1 m / s2.

Quali sono le prospettive

Naturalmente, questi sono solo i primi esperimenti di successo, ma ispirano già un moderato ottimismo sul fatto che nel prossimo futuro verranno creati veri prototipi. vele solari, che saranno installate su veicoli spaziali, e inizieremo un'esplorazione attiva sia del nostro sistema solare che dell'interstellare spazio.

Inoltre, lo sviluppo di un prototipo di un sistema di propulsione completo per veicoli spaziali che utilizza vele in grafene è già in corso presso il Centro dell'Assia e del Baden-Württemberg dell'Agenzia spaziale europea.

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