
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

Выяснилось, что суша вокруг Аральского моря... стремительно поднимается
И ученые сумели разгадать эту удивительную загадку природы....

В каменных гробницах древней Ирландии похоронены вовсе не те, о ком думали ученые
Генетический анализ переписывает историю неолита....

Тайна последнего Папы: сбудется ли пророчество XII века?
Три Петра, один престол: что об этом говорят историки и сам Ватикан?...

Что 220 дней в космосе сделали с 70-летним мужчиной?
Старейший астронавт NASA возвратился на Землю....

Застукали: антарктического гигантского кальмара впервые запечатлели в естественной среде
Прошёл век после открытия вида....

Невероятная история единственного человека, которому удалось проникнуть в Зону 51
Джерри Фримен не только выбрался оттуда, но и рассказал, что увидел....

«Двух монстров» засняли на камеру в знаменитом шотландском озере
Ученые не верят, но кого тогда видел очевидец?...

Американские военные приступили к строительству орбитального авианосца
Пентагон говорит, что это исключительно ради мира. Но эксперты прогнозируют военную эскалацию в космосе....

Оказывается, римляне периодически врали о своих победах в исторических хрониках
Недавно археологи обнаружили в Судане очередное яркое тому подтверждение....

Бетон в туннелях для автотранспорта гниёт удивительно быстро
Казалось бы прочный материал гложут микробы....

Китай испытал новейшую водородную, но не ядерную бомбу
Кто-то говорит, что это инновация, а кто-то, что такое уже было в СССР....

Ученые заставили человеческий глаз видеть совершенно новый цвет
Он называется оло, и его практически не описать словами....

Шимпанзе устраивают пьяные вечеринки
Похоже, у человека и близких видов это в крови....

Вороны еще раз подтвердили свою гениальность
Исследование показало, что эти птицы отлично распознают… геометрические фигуры....

Ученые доказали: вода на Земле не из космоса, а своя собственная
Она зародилась «автоматически». И это в корне меняет теорию жизни во Вселенной....

Нюхали чужие футболки: женщины полагаются на запах при выборе друзей
Наука требует странных опытов....