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一原子厚的石墨烯轻帆可以加速其他星系的旅程

时间：2022-04-18 16:25:07 来源：

艺术家在飞行中对IKAROS太空探测器（第一个成功在行星际空间成功展示太阳帆技术的太空船）进行的描绘。

由已知的最薄材料制成的微小帆（一种碳原子厚度的石墨烯）通过了初步测试，旨在证明它可能是制造航天器太阳帆的可行材料。

轻帆是最有前途的现有太空推进技术之一，可以使我们在几十年内到达其他恒星系统。

有关石墨烯光帆的落塔研究视频。

传统的航天器携带燃料来推动旅程，并在其他行星周围进行复杂的轨道机动。但是燃料的重量使它们难以发射，并且复杂的飞越动作大大延长了行程。

太阳帆不需要燃料。因此，配备它们的航天器重量更轻且更容易发射。

在过去的十年中，有两架飞船已经展示了这项技术，但是他们使用了由聚酰亚胺和聚酯薄膜聚酯薄膜制成的帆。

直径为3mm的石墨烯光帆在用1W激光指向时质量为0.25 mg的“定帆”。该原型具有石墨烯微膜设计，可减少总质量，同时保持整个帆面的功能。

石墨烯轻得多。为了测试它是否可以用作帆，研究人员使用了仅3毫米宽的废料。

他们将其从德国不莱梅的一座100米高的塔上掉下来，以测试它是否在真空和微重力下工作。

下落塔的内部。

帆帆自由落体后-有效地消除了重力的影响-他们向其发射了一系列激光，以查看帆是否可以充当太阳帆。

发出1瓦的激光，使帆加速高达1 m / s2，类似于办公室电梯的加速，但是对于太阳帆，只要阳光不断照射帆，加速就会持续，从而使航天器越来越快。

“制造石墨烯是相对简单的，并且可以很容易地扩大到千米范围内的帆，尽管巨大帆的部署将是一个严峻的挑战，” GrapheneSail团队负责人，SCALE Nanotech公司负责人Santiago Cartamil-Bueno说。一家在爱沙尼亚和德国运营的研究型初创公司。

SCALE Nanotech现在正在寻找战略合作伙伴，以扩大该技术的规模，以便最终进行太空测试。目前，通过位于黑森州和德国巴登-符腾堡州的ESA商业孵化中心，可以推动Sail技术的产品开发。

ESA的人类太空研究计划的Astrid Orr负责监督失重状态下的物理科学实验，以进行人类和机器人探索。

科学（无重力）–落塔。重力会影响我们在地球上所做的一切，但我们对其重力的运作方式及其对生命的影响知之甚少。直到最近，科学家们还没有办法在没有引力的情况下进行实验，以了解没有引力的生活将会是什么样。从将实验放到吊塔的顶部直到它撞到下方的填充地面的那一刻起，该实验就不受重力的影响。这些短暂的微重力作用向世界各地的科学家开放，为一年中任何时候都可以使用的航天飞行提供了一种经济的选择。

她说：“该项目是科学研究的绝佳范例，可以在不失重的情况下进行而无需离开地球。

拖放石墨烯并用激光进行拍摄很有趣。认为这项研究可以帮助科学家将仪器发送通过太阳系，如果一个人敢于梦想，则可以在未来几年内将其发送到遥远的恒星系统，这真是锦上添花。”


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