Laser und Graphen: das Experiment, das Raumreisen für immer verändern kann
Stellen Sie sich das vor Satellit es bewegt sich nur mit Licht, ohne einen einzigen Liter Kraftstoff. Es ist bereits möglich: Wissenschaftler aus dem Europäische Raumfahrtagentur einen Laser bei einigen gefeuert haben Arogel graphen Und sie haben gesehen, wie sie sich in Schwerelosigkeit abheben. Der Impuls dauert nur 30 Millionen Sekunden, aber es reicht aus, um zu zeigen, dass die Zukunft des Raumantriebs sein kann ohne Treibmittel.
Die Experiment wurde auf einer parabolischen Ebene gemacht, die die Schwerkraft imitiert. Innerhalb einer Vakuumkammer wurden durch den Laserstrahleffekt drei Graphenblöcke geworfen. Die Beschleunigung war so brutal, dass eine Hochgeschwindigkeitskamera die Szene zehnmal verlangsamen musste, so dass sie geschätzt werden konnte.
Wie funktioniert der Laser + Graphen Trick?
Die Graphen aerogel ist ein Ultraligenschwamm aus nur Kohlenstoffatomen. Wenn der Laser ihn beleuchtet, übertragen die Photonen ihren Moment und das Material springt ab. Je leistungsfähiger der Laser ist, desto schneller bewegt sich der Würfel. Auf der Erde passiert nichts, aber in der Schwere wird der Effekt ausgelöst und das Objekt läuft mehrere Zentimeter in weniger als es braucht zu blinken.
Das Umsetzung Es schmilzt nur in Ungravität: es gibt keine Reibung oder Gewicht, um es zu bremsen, so dass das Licht genug ist, um zu schieben. Das Team wiederholte das Manöver mehrmals und fand, dass es Regelkraft Durch die Einstellung der Laserleistung, etwas Schlüssel zum Führen von Satelliten oder Solarkerzen.
Vom Labor zum Raum: Was ist der Einsatz?
Die finden die Tür öffnen, Kraftstofffreier Antrieb. Die Sonnenkerzen, riesige Blätter, die sich mit dem Druck des Sonnenlichts bewegen, könnten Schichten von Graphen enthalten, um den Kurs ohne Verwendung von Gas zu ändern. Die CubeSats, diese Minisatelite, die wir in der Klasse studierten, konnten ihre Haltung mit kleinen Laserpulsen anstelle von chemischen Treibmitteln auch korrigieren.
Darüber hinaus ist Graphen widerstandsfähig, flexibel und billig zu produzieren. Wenn Ingenieure es schaffen, Low-Consumption-Laser auf Schiffen zu montieren, wäre interplanetäre Reise leichter, billiger und sauber, weil Tonnen von Propellent nicht geladen werden müsste.
Was kommt jetzt? Der Weg zu echten Missionen
Für jetzt die Prüfverfahren war grundlegend: um zu zeigen, dass der Effekt existiert und dass er kontrolliert werden kann. Der nächste Schritt wird sein, es im Raum zu testen, aus der Atmosphäre. Die ESA plant, eine kleine Graphenkerze auf einem Satelliten zu platzieren und einen Laser von der Erde einschalten, um zu sehen, ob sie ihre Umlaufbahn ändern kann.
Wenn alles gut geht, in einem Decata konnten wir sehen Satelliten mit Licht zu bewegen, Missionen zum Mars, die mit weniger Brennstoffmasse beginnen und, wer weiß, vielleicht sogar Schiffe, die zwischen Planeten reisen, die von Strahlen des Lichts von der Erde oder vom Mond angetrieben.