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26天到火星,你敢想象吗?马斯克要哭晕在马桶上了,因为他正在打造的星舰,也需要半年多的时间才气飞到火星,但如今烧了30亿多美圆都还没有上天。今天我们要聊的是一项闪闪发光,令人兴奋的黑科技——革命性的全碳气凝胶超质料太阳帆!

不可思议!德国革命性超材料飞火星只要26天,速度超乎你想象!  第1张

全碳气凝胶,令你飞得更高更远!

起首,让我们来领会一下那个令人瞠目结舌的全碳气凝胶。那种超质料的密度低至每立方米0.18千克,比拟传统的太阳帆质料,几乎是轻如鸿毛。例如,与传统的金属化聚酯薄膜比拟,全碳气凝胶的密度小了整整四个数量级。那意味着太阳能帆板产生的推力会更大,速度也会更快。全碳气凝胶的机械性能同样令人印象深入,那让它成了太空摸索的抱负质料。

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曲奔火星,26天搞定!

那项研究来自德国马克斯-普朗克太阳系研究所和德累斯顿理工大学,科学家们停止了一系列的模仿尝试,模仿的太阳帆飞船量量更大为1千克,此中720克是气凝胶,展开后面积高达104平方米。

在模仿中,科学家们展现了太阳帆两种轨迹的差别效果:一种是间接向外转移法,一种是向内转移法。

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间接向外转移法是什么呢?简单来说,就是太阳帆在地球的极地轨道展开动身,就像你撑着一把巨伞,阳光送你启程,一路风驰电掣奔赴火星。那个办法的惊人之处在于,太阳帆航天器仅需26天就能抵达火星,速度之快令人咋舌!

比拟之下,向内转移法例需要126天才气抵达火星,那是因为需要先将太阳帆飞船用传统火箭发射到间隔太阳0.6天文单元处,然后太阳帆展开飞向火星,光那段时间就需要103天。但那种办法能够把太阳帆加速到更快的速度,因为它离太阳更近。

那就招致我们要去更远的星际空间,好比如今两个游览者号飞船已经飞出的日球层顶,向外转移法需要5.3年,向内转移法例只需要4.2年。固然向内转移法需要在动身前停止103天的行程,但因为太阳帆在300天时到达更大速度,所以抵达日光层的速度更快,而向外转移法例需要两年。

那就像航母上的战斗机起飞,向外转移法是战斗机从船面间接起飞,向内转移法例像是弹射起飞,把光帆拉到离太阳更近的处所,嗖一声就弹进来了,速度霎时提拔。

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太阳帆的将来

太阳帆的原理是什么呢?它们依靠来自太阳的光子或光束的鞭策力,就像帆船依靠风力飞行一样。差别的是,那种太阳帆的“帆”是由碳气凝胶造成的,轻盈而高效。

太阳帆推进手艺的关键价值在于速度。固然它只能照顾十分小的有效载荷,但在整个太阳系内快速运送小型有效载荷(公斤以下)的潜力无限。传统的化学推进能够将数百吨的有效载荷送入低地球轨道,但与之比拟,太阳帆的速度更胜一筹。因而,太阳帆手艺的崭新前景将为将来的太空摸索开拓新的可能性。

不外那项手艺,更准确地来说,还停留在PPT上,那项研究只是一个模仿,而且若何把那种气凝胶做成太阳帆,并摆设到太空仍是一个难题。然后即便那些问题都处理了,初期可能也只能把极小的载荷,比起如迷你相机之类的,送到火星、土星、木星等地,科学探测的才能可能极为有限。

当然,那种手艺的优势,就是一旦打破就可大量消费,而且很容易摆设到轨道上,能够像蜂群一样飞到火星等目标地,以至遍及太阳系的每一个角落,构成一个庞大的收集,对整个太阳系停止监测。那时候太阳系的旮旯角削发生什么事,就都逃不外我们的眼睛了。