Voile solaire en graphène testée avec succès en microgravité à l'aide de lasers

L'exploration de l'espace lointain est devenue une réalité au moment où Voyager 1 a franchi la frontière du système solaire en 2012 pour explorer l'espace extra-atmosphérique.

Il a fallu près de 35 ans à l'appareil et 121 unités astronomiques (18,1 milliards de km) pour y parvenir.

Donc, si le Voyager était dirigé vers l'étoile la plus proche de nous - Alpha Centauri Сb, alors avec les technologies modernes, le chemin de l'appareil prendrait plusieurs milliers d'années. Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser des moteurs fondamentalement différents pour les vols futurs.

Le graphène aidera à la conquête de l'espace

Comme l'ont montré les expériences réussies de JAXA IKAROS en 2010 et LightSail 2 en 2019, l'utilisation d'une voile comme dispositif de propulsion pour un vaisseau spatial est une direction extrêmement prometteuse.

Le principal problème avec les prototypes existants était qu'en raison des matériaux utilisés, les scientifiques ne pouvaient pas créer une voile solaire vraiment grande et efficace.

Une voile en graphène léger d'un diamètre de 3 mm et d'une masse de 0,25 mg «flotte» lorsqu'elle est guidée par un laser de 1 W.

En effet, afin d'utiliser efficacement la faible pression du flux lumineux, la voile doit être simplement gigantesque. (de quelques à plusieurs milliers de mètres carrés, selon le navire), et en même temps sa masse doit être absolument est minime.

Ainsi, en tant que directeur de SCALE Nanotech et simultanément responsable de GrapheneSail S. J. Cartamil-Bueno, ils ont réussi à créer un nouveau type de voile, dans lequel la masse est considérablement réduite grâce à l'utilisation de CVD - graphène. Il est utilisé comme un film recouvrant la structure perforée de la voile.

Comment et où la nouvelle voile a été testée

Les essais de la voile en graphène ont été réalisés en Allemagne (Brême), notamment dans la tour de suspension ZARM.

C'est dans cette installation unique que les scientifiques créent un environnement de microgravité de haute qualité. La vérité n'est que pour quelques secondes.

Au cours de l'expérience, une voile en graphène a été exposée à des lasers 1 W et, par conséquent, la voile a commencé à se déplacer avec une accélération pouvant atteindre 1 m / s2.

Quelles sont les perspectives

Bien sûr, ce ne sont que les premières expériences réussies, mais elles inspirent déjà un optimisme restreint quant à la création de vrais prototypes dans un proche avenir. voiles solaires, qui seront installées sur des engins spatiaux, et nous commencerons une exploration active de notre système solaire et de l'interstellaire espace.

De plus, le développement d'un prototype de système de propulsion à part entière pour engins spatiaux utilisant des voiles en graphène est déjà en cours au Centre de l'Agence spatiale européenne Hessen & Baden-Württemberg.

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