Наноматериалы для солнечного паруса

Новые материалы – это перспективное направление для исследования. В статье раскрываются технологические требования к материалам для космических аппаратов, в частности солнечного паруса.

Софья Корягина

К материалам для солнечного паруса предъявляются серьезные требования: сверхлегкий вес в несколько граммов при ширине в несколько метров, сверхтонкий прочный материал, не более 100 нм толщиной, способный выдержать давление излучения, отражать его для движения паруса и испускать для охлаждения. 

Для создания космических аппаратов могут использоваться пористые металлы за счет своих уникальных свойств: высокой теплозащитности, низкой плотности, относительно низкого уровня напряжения и сверхмалого веса, сопротивления на сжатие без деформации. 

Конструкторы ВИАМ при разработке «Бурана» использовали:

1. особочистые кварцевые волокна с внешним стекловидным покрытием (белая плитка);

2. углерод-углеродную ткань (черная плитка);

3. оксид алюминия.

Однако для создания солнечного паруса требуются новые решения.

В прошлом таким решением стала наноразмерная алюминиевая пленка, напыленная на пластмассовое основание. Но масса основания негативно влияла на ускорение паруса. Поэтому была придумана сетчатая конструкция, сначала алюминиевая, затем из углеродных нанотрубок, которая способна уменьшить поверхностную плотность паруса. Сетка также была необходима для армирования тонкой полимерной пленки. Она защищала материал паруса от пробоев микрометеоритной космической пылью. Пленка обрабатывалась дополнительно токопроводящим слоем окиси индия для устранения проблемы с электростатическим напряжением.

Сейчас продолжается поиск материала, способного удовлетворить все требования и решающего проблемы ускорения, устойчивости, управляемости и неразрушаемости КА. 

Возможно, это станет темой вашего будущего проекта.

Комментарии
Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий
Комментарии 0

Стань частью сообщества Homo Science!

Хочешь оставаться в центре событий?
Зарегистрируйся прямо сейчас