
Солнечные паруса из аэрографита: новая концепция межпланетных путешествий
Мечтаете побывать на Марсе? Тогда вам может быть интересно узнать, как можно сократить время полета до Красной планеты. Ученые из Германии предложили новую концепцию межпланетных путешествий, которая основана на использовании солнечных парусов из ультралегкого материала — аэрографита.
Солнечные паруса — устройства, которые используют солнечное излучение для своего движения в космосе. Они не требуют топлива, как обычные ракеты, а лишь отражают или поглощают фотоны, испускаемые Солнцем. Чем дольше солнечный парус находится под воздействием солнечного света, тем больше он набирает скорость.
Аэрографит — материал, который состоит из углеродных нанотрубок и имеет плотность всего 0,18 кг/м3. Это делает его одним из самых легких материалов в мире. Аэрографит также обладает высокой поглощающей способностью, то есть он поглощает почти все солнечное излучение, попадающее на него. Это позволяет ему достигать высокого ускорения от солнечного давления.
Ученые провели компьютерное моделирование различных траекторий космического аппарата. Они рассмотрели два варианта запуска: прямой выход из полярной орбиты вокруг Земли и запуск солнечного дайвера с последующим отдалением от Солнца.
— Юлиус Карлапп, Технический университет Дрездена.
Оказалось, что с помощью солнечных парусов из аэрографита можно достичь очень высоких скоростей и сократить время полета до Марса и межзвездного пространства. Например, при прямом выходе из полярной орбиты можно достигнуть скорости 65 км/с и долететь до Марса за 26 дней. При запуске солнечного дайвера можно достигнуть скорости 148 км/с и долететь до границы межзвездного пространства (гелиопаузы) за 4,2 года. Эти результаты зависят от расположения Марса относительно Земли и Солнца, а также от минимального расстояния до Солнца.
Для сравнения, полет на Марс на традиционном корабле занимает около девяти месяцев в одну сторону. Использование солнечных парусов предлагает существенное сокращение времени путешествия. Традиционный корабль двигается по эллиптической орбите, зависящей от положения планеты, поэтому ему требуется значительное количество времени для достижения своей цели. Кроме того, корабль должен быть оснащен достаточным количеством топлива для запуска, маневров в пространстве и торможения. В то время как использование новой разработки немецких исследователей позволяет достичь значительно более высоких скоростей и добраться на Марс и за его пределы гораздо быстрее.
Использование солнечных парусов из аэрографита открывает новые возможности для быстрого и эффективного исследования Солнечной системы и межзвездного пространства. Однако остается проблемой торможение космического аппарата при доставке полезной нагрузки на другие планеты или астероиды. Для этого могут потребоваться дополнительные системы, такие как электрические двигатели или магнитные парашюты.
Солнечные паруса из аэрографита имеют ряд преимуществ перед другими видами солнечных парусов, такими как паруса из милара или каптона. Во-первых, они легче и дешевле в производстве и запуске. Во-вторых, они более устойчивы к повреждениям от микрометеоритов и космического мусора, поскольку имеют пористую структуру. В-третьих, они более эффективно поглощают солнечное излучение, что увеличивает их ускорение. Использование солнечных парусов не ограничивается ролью межпланетного движителя. Теоретически они могут быть использованы для различных целей, таких как научные исследования, коммуникации, навигация или оборона.
Паруса из аэрографита являются перспективным направлением в космической технологии, которое может революционизировать способ перемещения в космосе. Однако для реализации этого потенциала необходимо решить ряд технических и юридических проблем, связанных с проектированием, запуском, управлением и торможением солнечных парусов из аэрографита.
Солнечные паруса — устройства, которые используют солнечное излучение для своего движения в космосе. Они не требуют топлива, как обычные ракеты, а лишь отражают или поглощают фотоны, испускаемые Солнцем. Чем дольше солнечный парус находится под воздействием солнечного света, тем больше он набирает скорость.
Аэрографит — материал, который состоит из углеродных нанотрубок и имеет плотность всего 0,18 кг/м3. Это делает его одним из самых легких материалов в мире. Аэрографит также обладает высокой поглощающей способностью, то есть он поглощает почти все солнечное излучение, попадающее на него. Это позволяет ему достигать высокого ускорения от солнечного давления.
Ученые провели компьютерное моделирование различных траекторий космического аппарата. Они рассмотрели два варианта запуска: прямой выход из полярной орбиты вокруг Земли и запуск солнечного дайвера с последующим отдалением от Солнца.
Мы использовали библиотеку poliastro Python, чтобы вычислить наши данные. Мы рассмотрели космический аппарат массой 1 кг (включая 720 г аэрографита), который имеет площадь поперечного сечения 104 м2, что соответствует радиусу 56 метров
— Юлиус Карлапп, Технический университет Дрездена.
Оказалось, что с помощью солнечных парусов из аэрографита можно достичь очень высоких скоростей и сократить время полета до Марса и межзвездного пространства. Например, при прямом выходе из полярной орбиты можно достигнуть скорости 65 км/с и долететь до Марса за 26 дней. При запуске солнечного дайвера можно достигнуть скорости 148 км/с и долететь до границы межзвездного пространства (гелиопаузы) за 4,2 года. Эти результаты зависят от расположения Марса относительно Земли и Солнца, а также от минимального расстояния до Солнца.
Для сравнения, полет на Марс на традиционном корабле занимает около девяти месяцев в одну сторону. Использование солнечных парусов предлагает существенное сокращение времени путешествия. Традиционный корабль двигается по эллиптической орбите, зависящей от положения планеты, поэтому ему требуется значительное количество времени для достижения своей цели. Кроме того, корабль должен быть оснащен достаточным количеством топлива для запуска, маневров в пространстве и торможения. В то время как использование новой разработки немецких исследователей позволяет достичь значительно более высоких скоростей и добраться на Марс и за его пределы гораздо быстрее.
Использование солнечных парусов из аэрографита открывает новые возможности для быстрого и эффективного исследования Солнечной системы и межзвездного пространства. Однако остается проблемой торможение космического аппарата при доставке полезной нагрузки на другие планеты или астероиды. Для этого могут потребоваться дополнительные системы, такие как электрические двигатели или магнитные парашюты.
Солнечные паруса из аэрографита имеют ряд преимуществ перед другими видами солнечных парусов, такими как паруса из милара или каптона. Во-первых, они легче и дешевле в производстве и запуске. Во-вторых, они более устойчивы к повреждениям от микрометеоритов и космического мусора, поскольку имеют пористую структуру. В-третьих, они более эффективно поглощают солнечное излучение, что увеличивает их ускорение. Использование солнечных парусов не ограничивается ролью межпланетного движителя. Теоретически они могут быть использованы для различных целей, таких как научные исследования, коммуникации, навигация или оборона.
Паруса из аэрографита являются перспективным направлением в космической технологии, которое может революционизировать способ перемещения в космосе. Однако для реализации этого потенциала необходимо решить ряд технических и юридических проблем, связанных с проектированием, запуском, управлением и торможением солнечных парусов из аэрографита.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

Планшет, пролежавший в Темзе пять лет, помог раскрыть серию запутанных преступлений
Эксперты говорят: даже вода не смогла стереть цифровые следы....

Учёные говорят, что обнаружили огромный тайный город под египетскими пирамидами
Проверять пока не разрешили....

«Инопланетяне» на Земле? Древние 8-метровые «грибы» оказались совершенно неизвестной формой жизни
Вот уже 180 лет подряд живые «башни» ставят в тупик всю науку....

«Шерстистый дьявол» обнаружен в пустыне, на границе Мексики и США
Ученые говорят: такой уникальной находки не было последние полвека....

Похоже, что проблема космического мусора в скором времени будет решена раз и навсегда
Новая технология не только очистит космос, но и поможет спутникам работать втрое дольше....

Американские спецслужбы скрывают правду о самой древней из библейских реликвий?
Экстрасенс ЦРУ предупредил: Ковчег Завета убьет каждого, кто к нему прикоснется....

Почему мы не помним себя младенцами? Новое исследование дало ответы
Возможно, помним, но «ларчик» заперт....

Археологи ликуют: в Испании нашли рисунки, которые старше человечества!
200 000-летняя находка заставит пересмотреть учебники....

Астрофизики рассказали, почему Вселенная замедляется вопреки предсказаниям Эйнштейна
Если открытие DESI и ослабление темной энергии подтвердится, учебники придется переписать....

Ученые поражены: мыши, как спасатели, оживляют своих сородичей, попавших в беду
Открытие, от которого дрогнет даже самое черствое сердце....

Кислород устарел! Ученые нашли новый ключ к внеземной жизни
Гицеанические миры могут стать новой надеждой астрофизиков....

На 100 000 лет раньше людей: ученые рассказали, кто устроил первые похороны на планете
Загадочные карлики Homo naledi, чей мозг был размером с апельсин, оказались не глупее нас с вами....

Секретная мутация гена: оказалось, ее имеют все обитатели Марианской впадины
Поразительное открытие китайских ученых может изменить всю теорию эволюции....

10 лет за 48 часов: ИИ полностью переиграл ученых в поисках секрета супербактерий
Однако эксперты предупреждают: нейросети не только ускоряют науку, они запросто могут столкнуть нас в пропасть....

Ученый рассказал, как использовались загадочные артефакты из гробницы Тутанхамона
Это было как в фильме «Мумия»: «Фараон должен воскреснуть!»...

Гигантский айсберг скрывал древнюю живую экосистему
Губки и кораллы благоденствуют на обнажившемся морском дне в месте, ранее недоступном взгляду....