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使魔烯又厉害了:千倍出力太阳帆

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更新:06-26     编辑:     来源:    
  • 来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

    飞行器上天都要带大量的推进剂,像现役火箭约80%以上的重量是化学燃料和氧化剂!如果有一天飞行器不带燃料也能飞,那多神奇!中国运载火箭技术研究院研究发展部正在研究“石墨烯光推进技术”,这项技术成熟应用后,飞行器真的可以不带化学燃料,也不用发动机,就能遨游太空。

    △石墨烯光推进飞行器示意图


    航天探索受制于燃料


        该项目负责人宋盛菊介绍,传统的飞行器大多靠化学推进剂,也就是燃料和氧化剂来提供动力,携带多少推进剂,决定了飞行器能飞多远以及它的在轨寿命等。世界各国为开展深空探测等航天活动,争相研制重型运载火箭,但这依然无法摆脱被燃料束缚的命运。动力源的制约,导致人类航天活动无法走得更远。


    用石墨烯  光会产生更强大动力


        一直以来,各国科学家都在研究探索光驱动飞行技术。银河系约有4000亿颗发光的恒星,以光作为动力源,飞行器就能获得取之不尽的能量,去想去的任何地方。目前,欧美德日等国都在开展以光为动力的太阳帆飞船试验研究。
        宋盛菊说:“太阳帆使用的是聚酰亚胺薄膜,当太阳光照在材料表面时,会产生压强,也就是光压,光压的作用力方向和光线照射方向一致。但在这种材料上产生的光压比较小,产生的推力就小,飞行器的机动能力弱。因此我们基于目前国内的最新成果,提出研究具有更强动力的石墨烯光推进技术。”

    △石墨烯光推进飞行器示意图


        南开大学陈永胜教授等人发现,“在真空条件下,石墨烯材料可以在包括太阳光在内的各种光源的照射下驱动飞行,它获得的驱动力是目前太阳帆的1000倍以上。”宋盛菊介绍,石墨烯是当前密度最小、强度最大、可以制成的最薄材料,同时它具有耐800℃以上高温的优点,在光驱动下表现出惊人能力,非常适合在航天领域应用。
        目前,中国运载火箭技术研究院研究发展部正在开展相关机理研究,完成了石墨烯光推进飞行器的初步设计。欧洲部分国家也关注了这一热点技术,正在开展相关试验。宋盛菊说:“目前该技术才刚刚起步,还需要对其机理和性能进行深入的研究,一旦突破将为星际探索提供无尽动力,开启人类探索未知宇宙空间的又一扇大门。”(图片由研究发展部提供)



    网友评论:
    观星者,仰望着星空前进吧
    BGM:STARGAZER ~星の扉
    加强1000倍之后刹个车需要多久重新加速啊……
    话说无工质的话连刹车都做不到吧
    其实就是提高推重比吧,现在材料变轻了

    还是得看情况,光均匀一些的话,一面反光一面不反光

    巧了 avantasia有一首名字一样的
    stargazer

    weve roam the plain a million years

    gathered at the shore when we have run out of all fears




    — from vivo NEX S, Android 8.1.0 of Next Goose v2.1.2
    前不久给外甥买大刘编的《给孩子的科幻》,刚又补了一遍阿瑟克拉克的太阳帆船。

    又一项科幻有望成为现实了吗?

    Dance of the stargazer by US Army Blues

    发自我的iPhone via Saralin 2.1.4
    来自: iPhone客户端
    快买方大特岗
    方大炭素
    其实我想知道现在石墨烯制备是不是还要用胶带去粘

    —— 来自 HUAWEI STF-AL10, Android 8.0.0上的 v2.1.2

    胶带怎么做一整片的
    【未来航天】当石墨烯遇上光,飞行器不用燃料也能飞
    发布时间 : 2018-04-26     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心
    厄,我知道的太阳系里的太阳帆至少两个了吧,这玩意加速非常慢,除了送骨灰好像没啥意义。
    只送大脑!前进!不择手段的前进!

    那是最早最单层石墨烯的方法,用胶带一层一层粘掉,最后只剩一层

    答非所问

    脑内自动响起了BGM。。。


    顺便问一句,我记得当年我看的观星者是发射出推进光幕的时候ED就响起来了
    为什么现在上B站看的版本不一致

    难道又是记忆混乱了?

    所以我才问现在用什么方法制备石墨烯啊

    —— 来自 HUAWEI STF-AL10, Android 8.0.0上的 v2.1.2
    1000倍也很慢吧?

      -
    我擦 算了下10年能到0.1光速

      -

    0.1光速?这么吊的吗?

    —— 来自 nubia NX595J, Android 7.1.1上的 v2.1.2
    这是靠增加面积吧?

    这人是不是只唱了这一首歌就不见了

    还要祈祷中间不要被撕破了,再来个领航员开路?
    光辉传递者?

    能不能分享一下是怎么算的,0.1光速实在是有点厉害得让人意外了

    0.1?,42年可到三体星
    除了观察到这种光直接驱动飞行外,研究团队经过大量的实验,提出了一种新的驱动机理,即这种材料在光作用下,通过发射大量的电子获得了相应的驱动力,即这种特殊的驱动是通过电子喷射获得的,完全不同于传统的化学火箭。

    怎么补充电子?
    看了下相关新闻,1000倍以后是每秒0.09米加速度。0.09*86400*3650=28383.4km/s

      -
    赶紧拍中国太阳!
    差不多,加速21年,减速21年

      -

    但问题是随着飞行器远离太阳,太阳帆得到的推力也会迅速减少吧

    推力正比于太阳光强,太阳光强平方衰减。最后能得到的速度是(a_0 *r_0 *2)^0.5。a_0是初始加速度,r_0是初始距离太阳的距离。算完以后大约是1.65*10^5,也就是万分之五光速。
    而实际上正如文中所说的推力的很大一部分不是来源于光压,而是光电效应发射电子的反作用力。那么由于在太空中不可能接地,随着不断发射电子,船体带正电提高电势,很快就会不再能发射光电子。也就是说这部分的推力很快就会消失。

    —— 来自 Xiaomi Mi Note 3, Android 8.1.0上的 v2.1.2
    哦哦 没注意看 你说的是对的

      -
    太阳帆这玩意我上小学那会很多地摊科普文就在吹了结果到现在还没变现实

    ----发送自 App for Android.
    月经石墨烯

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