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聚酰亚胺的性能可以说是非常的优秀,在零下200-300度的范围内,都可以非常良好的工作,而且机械性能极佳,是目前可以光帆使用而且综合性能最佳的有机高分子材料之一。
与此同时,聚酰亚胺还有着一个非常优秀的性质,那就是非常的轻。
根据牛顿第二定律可以知道,在同样大小的力作用之下,质量越轻的物体所获得的加速度就越大,就越容易被加速。
尤其是当大家都希望航天器可以达到接近光速的情况下,还要考虑到相对论效应下导致质量增大的可能性。
所以即便是将太阳帆的质量削减那么一丁点,我们所可以获得的收益都是非常的巨大的,这也是科研人员为什么会将太阳帆做的这么薄的原因。
叶凡的黑科技系统里面,虽然有不少的宇宙引擎技术,然而无论是曲率引擎,还是超光速航行的引擎,都不是人类现有的科技水平可以玩得转的。
所以太阳帆这种无工质引擎,是目前而言人类可以飞出太阳系,甚至是远程星际航行的重要手段。
太阳光是不断向外辐射的,所以靠近水星确实是有些困难,而叶凡的初步计划,是在采矿飞船上安装太阳帆,让其达到非常高的的速度之后,让采矿飞船直接飞往木星。
随后利用木星的引力,也就是“引力弹弓”,直接将采矿飞船往水星所在的位置上抛去。
行星并不是静止不动的,它们在自转和公转上都携带了巨大的角动量,在太阳系整体的角动量中,太阳自身的角动量只占2%,其他98%的角动量都掌握在围绕太阳的星体手中。
当采矿飞船切入行星轨道之后,它也分得了行星的一部分角动量,转移的角动量体现在飞船飞出行星引力场时的速度变化中。
以太阳为参照物,此时的飞船飞出行星的速度不仅改变了方向,也增加了大小。
因为根据能量守恒定律,航天器所增加的动能也就是行星减少的动能,只不过是行星的动能太过于庞大,小小的航天器所分得的动能与之相比不过是九牛一毛而已,并不会影响到行星什么。
这就好像是我们利用风力发电从空气中的流动,获取能量,却不需要担心风会因此而停止一样。
所以引力弹弓与太阳帆,无论是在太阳系内航行,亦或者是走出太阳系之后的星际航行,都是可行的。
而电磁推动引擎,虽然可以在真空中进行推动,然而这种引擎的致命缺点就是耗电非常的恐怖。
这玩意在真空中的耗电量,甚至比离子引擎都还要大五十倍以上。
所以电推引擎需要大量的电能,然而若是要满足电推引擎的电能消耗,就不可避免的要将电池做大,电池做大了之后,航天器的体积也会相应的增大。
这样一来,就又会陷入之前的“悖论”之中。
所以这也是叶凡为什么会搞太阳帆的缘故。
除非叶凡可以将容纳重核聚变反应堆的那种体积的宇宙飞船造出来,并且在航行的时候,不断的从周围的小行星上挖掘矿石补充能源,再驱动电推引擎在星际中航行。
然而在没有正式整合全球资源之前,搞这么大的飞船无异于痴人说梦。小小书屋
而组成太阳帆的聚酰亚胺,虽然已经是非常的轻,然而从系统兑换的技术中却是显示,聚酰亚胺并不是最好的选择。
“看吧,这就是我们的太阳帆与外国的太阳帆不同的地方,我们发现了一种最新的材质,也被称之为太阳帆利器。”
“石墨烯。”
叶凡一番话落下,全场顿时是一片哗然。
要知道石墨烯并不稀奇,然而大多数人却将其跟电池联想到一起,毕竟石墨烯确实是可以增大电池的容量。
然而石墨烯若是单纯的用来增加储电量,未免也是有些太浪费了。
“这是我们最新搞出来的石墨烯,它的微观结构是碳原子以六边形的形状互相连接诶的,所以它的性能便是会非常的惊人。”
随后,叶凡又将一份研究资料给传到了全息投影上。
苏莺此时也是点了点头,虽然她并不是一个材料学家,但是对于石墨烯也并不是没有耳闻。
“这种材料确实是可以,毕竟我们就算是有相应的技术,所有的材料都可以压缩到原子级别,但是它们的强度就会因此无法得到保障,
但是石墨烯的话,好像确实是没有这种顾虑,它的微观结构让它在原子尺度上依旧可以非常的牢固,
我们在设计航天器的时候,也是调查过关于石墨烯的资料,所以我也是知道这一些关于石墨烯的事情。”苏莺开口说道。
“嗯,关于这种石墨烯,国外的一支研究团队,打造了一张直径只有三毫米,但是质量却不到四分之一克的微型光帆,
然后他们将这张光帆放在微重力环境之下,分别用0.1瓦到1瓦不等的激光照射器来照射它,以测试其性能。”
随后叶凡又上传了一张图片,上面显示的是纳米技术公司打造的最新石墨烯微型光帆。
最后的实验结果显示,这张光帆的性能非常的不错,达到了预期的效果。
“当然了,他们受限于科技水平,目前也只能做到这个了,短时间内他们也很难有太大的突破,但是我们大唐科技,
却是可以搞出来原子厚度的太阳帆,这可比老外的要先进得多,受限于产量和实际应用问题,直径超过一公里长的石墨烯太阳帆板还是不可能的事情,
但是,我们正在开工直径三百米,宽二百米的太阳帆,其质量甚至还没有一公斤,但是受限于面积,所以即便是折叠起来,也需要占用不少的空间。”
叶凡又将一份石墨烯太阳帆给投影在了桌面上,在场的这些精英们,纷纷都在惊讶大唐科技强大的科研能力,以及强大的工业能力。
不仅将光刻机给搞出来了,而且还将原子级别的石墨烯也搞出来了,若是后者可以实现的话,那么对于星际航行,人类是真的有迈出第一步的能力了。
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