Трисоляран воплощается в реальность, НАСА запускает «солнечный парус»

С тех пор, как люди научились поднимать головы и смотреть на небо и вселенную, море и вселенная стали символами человеческого исследования неизведанного. Одно ведет нас к краю горизонта, а другое вдохновляет лететь навстречу. бескрайнее звездное небо.

На протяжении тысячелетий люди использовали ветровые паруса в качестве основного средства передвижения для навигации по океанам Земли.

Теперь люди в романе начали плавать в космосе. Не так давно НАСА отправило в космос огромный «парусник».

Полное название этого парусника — Advanced Composite Solar Sail System 3. Его главная особенность заключается в том, что ему не нужно использовать традиционное топливо. Вместо этого, как и традиционным морским парусникам, для получения энергии топлива используются вещества, существующие в природе.

Однако, как гласило афишу накануне выхода первого «Чужого» в 1979 году:

В космосе никто не услышит ваш крик.
В космосе никто не услышит ваш крик.

Это один из самых известных лозунгов в истории кино, а также истинное изображение космоса: там, где звук не может распространяться, нет воздуха и, естественно, нет ветра.

К счастью, космос не пуст.

Вблизи орбиты Земли 10^21 фотон, испускаемый Солнцем, проходит через каждый квадратный метр поперечного сечения в секунду. Хотя эти фотоны не имеют массы покоя, у них есть импульс. Когда фотоны ударяются и отражаются или поглощаются, импульс будет равен. Перенесенный, ACS 3, оснащенный солнечным парусом, может медленно, но непрерывно ускоряться и свободно путешествовать по Вселенной.

Однако, если фотоны смогут успешно привести спутник в движение, все же есть относительно строгие предпосылки — достаточно малые размеры и вес, а также как можно больший парус.

Спутник ACS 3 очень маленький, размером с микроволновую печь. Спутник производится компанией NanoAvionics и состоит из 12 блоков. Габаритные размеры составляют всего 23х23х34 см. При таком размере общий вес спутника ACS 3 составляет 14 кг, что на 6 кг легче традиционного 12-юнитового спутника-куба.

Проблемы объема и веса решены. Перед нами стоит этот парус, как сделать его как можно больше.

Если в процессе развертывания солнечный парус перекрутится, порвется или развернется не полностью, это серьезно повлияет на эффективность движения и управление траекторией космического корабля.

Поэтому, если вы хотите, чтобы этот парус был достаточно большим, важно, чтобы шест, поддерживающий парус, был одновременно достаточно легким и достаточно прочным.

После повторных испытаний небольшие композитные стрелы, используемые в ACS 3, прочны, их нелегко сгибать, они могут противостоять радиации, изменениям температуры и воздействию микрометеороидов в космической среде, кроме того, их можно свернуть, чтобы минимизировать пространство для хранения; Обеспечивая необходимую жесткость для поддержки паруса, четыре выдвижные стрелы разворачивают каждый из четырех треугольных парусов в ромбовидную форму.

Полное развертывание паруса занимает около 25 минут, а его площадь составляет около 860 квадратных футов (80 квадратных метров), что эквивалентно площади небольшой квартиры.

Алан Роудс, главный системный инженер Исследовательского центра Эймса НАСА, сказал:

Развертываемую стрелу длиной семь метров можно свернуть так, чтобы она умещалась на ладони. Мы надеемся проверить различные новые технологии на этом космическом корабле и вдохновить других на дальнейшее изучение новых технологий. Эта технология будет способствовать будущим космическим путешествиям и расширит наше понимание Солнца и Солнечной системы.

После того, как все было готово, ACS 3 взлетел с космодрома в Новой Зеландии на борту ракеты Electron компании Rocket Lab.

Ранним утром 30 августа команда ACS 3 получила информацию из Вселенной о том, что космический корабль успешно развернул свой солнечный парус и поддерживающую стрелу.

Это первый шаг для работы ACS 3 на низкой околоземной орбите. Далее космический парусник будет ускоряться, используя только фотоны Солнца, и облетит Землю на орбите на расстоянии около 1000 километров от Земли. из материала солнечного паруса, светоотражающего, звездочеты или любители фотографии должны иметь возможность увидеть или сфотографировать его в ясную ночь.

Полеты в космос были мечтой и исследованием технологии бестопливного космического движения первых аэрокосмических ученых и инженеров.

Концепция солнечных парусов была впервые предложена российским учёным Константином Циолковским и американским учёным Робертом Л. Форвардом. Они предполагали использовать радиационное давление солнечного света для управления космическими кораблями.

Эта идея впоследствии была широко распространена и обсуждалась в научно-фантастической литературе и актуальных научных исследованиях Артур Кларк, автор книги «2001: Космическая одиссея», подробно описал ее в своем романе «Ветер с Солнца» «Космическая навигация». солнечный парус:

Парус подобен огромной и тонкой отражающей пленке. Когда он развернут в космосе, он подобен огромному серебряному змею, способному улавливать крошечные лучи солнечного света, тем самым медленно продвигая космический корабль вперед.

В «Задаче трех тел» Лю Цысинь также представил больше возможностей для солнечных парусов: под угрозой проблемы трех тел люди развернули в Солнечной системе огромный солнечный парус, чтобы собирать и отражать солнечный свет, создавая тем самым очень яркий солнечный свет. точка света, раскрывающая расположение Солнечной системы всей Вселенной как сдерживающее средство «Теории темного леса».

Роман не отставал, но реальность не отставала. Исследования в нашей стране по солнечным парусам также добились больших успехов.

В конце 2019 года солнечный парус «Тяньфань-1», разработанный Шэньянским институтом автоматизации Китайской академии наук, был установлен на спутнике «Сяосян-107» НИИ Чанша Тяньи и успешно развернут на орбите.

Этот эксперимент подтвердил ряд ключевых технологий, таких как двухступенчатая система активного и пассивного развертывания микроспутника, технология развертывания бистабильного стержня, гибкие материалы мембраны паруса и технология складывания и раскладывания мембраны паруса, что ознаменовало успех проверки технологии ключа солнечного паруса. миссия и двигаться к зрелости.

Хотя в соответствии с сюжетом солнечные паруса в романах или научно-фантастических произведениях часто связаны с выживанием человеческой расы, с сильным цветом противостояния жизни и смерти, на самом деле многие проекты солнечных парусов в Китае и за рубежом за мир, безопасность и устойчивое исследование. Делайте попытки и вносите свой вклад в космос.

И американский проект ACS 3, и китайский Tianfan-1 пытаются избавиться от ограничений по топливу и сделать шаги глубже во Вселенную.

Подобно тому, как когда-то парусные корабли привели людей к покорению океана, сегодняшние солнечные паруса открывают для нас новый канал для путешествия в море звезд.

# Добро пожаловать на официальную общедоступную учетную запись WeChat Aifaner: Aifaner (идентификатор WeChat: ifanr). Более интересный контент будет предоставлен вам как можно скорее.

Ай Фанер | Исходная ссылка · Посмотреть комментарии · Sina Weibo