Ultratenká membrána pro sluneční plachetnice

Malinká plachta tvořená nejtenčím známým materiálem – jeden atom silnou vrstvou grafenu – prošla prvotními zkouškami, které mají prokázat, jestli by se tento materiál nedal využít pro stavbu slunečních plachetnic. Mezi pohonnými technologiemi představují právě sluneční plachetnice velmi atraktivní obor – mnoho lidí fascinuje možnost, že by díky nim mohly naše sondy doletět k jiným hvězdám jen za několik desítek let. Tradiční sondy nesou pohonné látky pro své motory umožňující měnit jejich dráhu. Sluneční plachetnice nepotřebuje pohonné látky – je proto mnohem lehčí a raketa ji dostane na oběžnou dráhu mnohem snáze.

Interiér shozové věže.

Interiér shozové věže.
Zdroj: https://www.esa.int/

V uplynulém desetiletí se inženýři snažili prověřit základní koncepty těchto zařízení, ale v kosmickém provozu otestované systémy měly plachtu tvořenou polyimidem a mylarem, tenkým polyesterovým filmem. Grafen je oproti nim mnohem tenčí – ke zkouškám se nyní použil kousíček dlouhý pouhé tři milimetry. V rámci testu došlo k jeho shozu ze 100 metrů vysoké pádové věže v německých Brémách, kde se ověřovalo, jak se bude chovat ve vakuu a mikrogravitaci. Jakmile se mini-plachta dostala do volného pádu, došlo v podstatě k eliminaci vlivu přitažlivosti a byly napodobeny podmínky srovnatelné s oběžnou dráhou.

V tu chvíli proto na malou plachtu zamířilo několik laserů a začalo se sledovat, jestli bude fungovat jako sluneční plachta. Působením 1 wattového laseru urychlilo plachtičku o 1 m/s2, což zhruba odpovídá úrovni, kterou byste naměřili v běžném výtahu. Jenže skutečná sluneční plachta by zrychlovala dokud by na ni svítilo slunce a sonda k ní připojená by tak stále zrychlovala.

Shození mini-plachty z grafenu v testovací věži.

Shození mini-plachty z grafenu v testovací věži.
Zdroj: https://www.esa.int/

Výroba grafenu je relativně jednoduchá a lze ji snadno škálovat až do plachet širokých několik kilometrů. Vývoj a výroba obří plachty by však představovaly ohromnou výzvu,“ přiznává Santiago Cartamil-Bueno, vedoucí týmu GrapheneSail a ředitel firmy SCALE Nanotech, což je výzkumný startup fungující v Estonsku a Německu. SCALE Nanotech nyní hledá strategické partnery, kteří by pomohli se škálováním technologie a možná i se zkouškami na oběžné dráze. O vývoj nadějného projektu se stará také Business Incubator Centre Evropské kosmické agentury v německé spolková zemi Bádensko-Würtembersko.

Tento projekt je úžasným příkladem, jak můžeme provádět vědecký výzkum v mikrogravitaci, aniž bychom opustili Zemi,“ říká Astrid Orr z výzkumného programu ESA, která dohlíží na vědecké experimenty v mikrogravitaci a na pilotovaný i robotický průzkum a dodává: „Shodit grafen a pálit na něj lasery je fascinující. Představa, že tento výzkum by mohl vědcům pomoci poslat přístroje do všech končin Sluneční soustavy a, pokud se někdo odváží snít, do vzdálených hvězdných systémů v příštích letech, je třešnička na dortu.“

Přeloženo z:
https://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/graphene_light_sail/22024626-2-eng-GB/Graphene_light_sail.png
https://www.esa.int/…/9839532-3-eng-GB/Interior_of_the_drop_tower_pillars.jpg
https://www.esa.int/…/22024585-1-eng-GB/Graphene_sail_in_microgravity.gif

Print Friendly, PDF & Email

Kontaktujte autora: hlášení chyb, nepřesností, připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

22 komentářů ke článku “Ultratenká membrána pro sluneční plachetnice”

  1. Geo napsal:

    To je fajn uplatnění, v běžeckých botách má jako ochranná vrstva proti propíchnutí ostrým kamenem či trnem užití již dva roky !

    http://www.inov-8.cz/microsites/graphene/
    https://www.trailpoint.cz/inov-8-terra-ultra-g-260/?v=447#popis

    Takže ta cena bude na kosmonautiku hodně nízká !

  2. Pavel Kralicek napsal:

    Diky za zajimavy clanek! Mela by zvetsena grafenova plachta dostatecne nizkou absorbci nebo naopak vysokou reflektivitu, aby se dala pouzit na laserem pohanenou Breakthrough Starshot mini sondu? K ni jsem posledni dobou bohuzel nezachytil nejake novinky…

  3. pbpitko napsal:

    Tá fólia s jedno-atomovou hrúbkou je nezrovnateľne väčší zázrak vedy a techniky ako všetky rakety dohromady čo doteraz boli realizované !

  4. vreckam napsal:

    laicky dotaz, jak pak ty sondy brzdi, kdyz celou dobu cesty tam jen zrychluji?

  5. Vit Vymola napsal:

    „Výroba grafenu je relativně jednoduchá a lze ji snadno škálovat…“
    Obávám se, že toto není tak úplně pravda. Grafen má mnoho až zázračných vlastností a aplikací, jeho hlavní nevýhodou je ale to, že efektivně jej nikdo neumí produkovat. Všechny metody jsou pomalé, drahé, vytváří jenom malé šupinky a tak podobně. Trochu mě to štve, protože všechny ty aplikace bych rád viděl v praxi, ale zatím to zkrátka nejde.

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.