Ученые испытали прототип солнечного паруса из графена
Графен может стать основой для солнечных парусов межпланетных и межзвездных 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 дает 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/с 2. 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 полетов ведется не первый год. В 2010 году Япония запустила экспериментальный космический корабль IKAROS с парусом площадью 196 м 2. 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, ученые предложили двухслойный материал. Один слой паруса? это тончайшая, "атомарной" толщины, 2D-пленка, к тому же для снижения веса перфорированная, а второй слой? это слой графена, который перекрывает все отверстия в базовой пленке. Парус получается сплошным, легким и прочным. Отражающим слоем работает вся его поверхность.
По подсчетам ученых, предложенный графеновый солнечный парус вполне может стать основой проекта Breakthrough Starshot для отправки межзвездного парусного корабля к Альфе Центавра. Из расчета 14 м 2 паруса на четыре грамма полезной нагрузки аппарат мог бы достичь другой звездной системы за 30 лет на скорости 15 % от скорости света при помощи лазера мощностью 8,5 ГВт.
