聚酰亞胺的性能可以說是非常的優秀,在零下200300度的范圍內,都可以非常良好的工作,而且機械性能極佳,是目前可以光帆使用而且綜合性能最佳的有機高分子材料之一。
與此同時,聚酰亞胺還有著一個非常優秀的性質,那就是非常的輕。
根據牛頓第二定律可以知道,在同樣大小的力作用之下,質量越輕的物體所獲得的加速度就越大,就越容易被加速。
尤其是當大家都希望航天器可以達到接近光速的情況下,還要考慮到相對論效應下導致質量增大的可能性。
所以即便是將太陽帆的質量削減那么一丁點,我們所可以獲得的收益都是非常的巨大的,這也是科研人員為什么會將太陽帆做的這么薄的原因。
葉凡的黑科技系統里面,雖然有不少的宇宙引擎技術,然而無論是曲率引擎,還是超光速航行的引擎,都不是人類現有的科技水平可以玩得轉的。
所以太陽帆這種無工質引擎,是目前而言人類可以飛出太陽系,甚至是遠程星際航行的重要手段。
太陽光是不斷向外輻射的,所以靠近水星確實是有些困難,而葉凡的初步計劃,是在采礦飛船上安裝太陽帆,讓其達到非常高的的速度之后,讓采礦飛船直接飛往木星。
隨后利用木星的引力,也就是“引力彈弓”,直接將采礦飛船往水星所在的位置上拋去。
行星并不是靜止不動的,它們在自轉和公轉上都攜帶了巨大的角動量,在太陽系整體的角動量中,太陽自身的角動量只占2,其他98的角動量都掌握在圍繞太陽的星體手中。
當采礦飛船切入行星軌道之后,它也分得了行星的一部分角動量,轉移的角動量體現在飛船飛出行星引力場時的速度變化中。
以太陽為參照物,此時的飛船飛出行星的速度不僅改變了方向,也增加了大小。
因為根據能量守恒定律,航天器所增加的動能也就是行星減少的動能,只不過是行星的動能太過于龐大,小小的航天器所分得的動能與之相比不過是九牛一毛而已,并不會影響到行星什么。
這就好像是我們利用風力發電從空氣中的流動,獲取能量,卻不需要擔心風會因此而停止一樣。
所以引力彈弓與太陽帆,無論是在太陽系內航行,亦或者是走出太陽系之后的星際航行,都是可行的。
而電磁推動引擎,雖然可以在真空中進行推動,然而這種引擎的致命缺點就是耗電非常的恐怖。
這玩意在真空中的耗電量,甚至比離子引擎都還要大五十倍以上。
所以電推引擎需要大量的電能,然而若是要滿足電推引擎的電能消耗,就不可避免的要將電池做大,電池做大了之后,航天器的體積也會相應的增大。
這樣一來,就又會陷入之前的“悖論”之中。
所以這也是葉凡為什么會搞太陽帆的緣故。
除非葉凡可以將容納重核聚變反應堆的那種體積的宇宙飛船造出來,并且在航行的時候,不斷的從周圍的小行星上挖掘礦石補充能源,再驅動電推引擎在星際中航行。
然而在沒有正式整合全球資源之前,搞這么大的飛船無異于癡人說夢。小小書屋
而組成太陽帆的聚酰亞胺,雖然已經是非常的輕,然而從系統兌換的技術中卻是顯示,聚酰亞胺并不是最好的選擇。
“看吧,這就是我們的太陽帆與外國的太陽帆不同的地方,我們發現了一種最新的材質,也被稱之為太陽帆利器。”
“石墨烯。”
葉凡一番話落下,全場頓時是一片嘩然。
要知道石墨烯并不稀奇,然而大多數人卻將其跟電池聯想到一起,畢竟石墨烯確實是可以增大電池的容量。
然而石墨烯若是單純的用來增加儲電量,未免也是有些太浪費了。
“這是我們最新搞出來的石墨烯,它的微觀結構是碳原子以六邊形的形狀互相連接誒的,所以它的性能便是會非常的驚人。”
隨后,葉凡又將一份研究資料給傳到了全息投影上。
蘇鶯此時也是點了點頭,雖然她并不是一個材料學家,但是對于石墨烯也并不是沒有耳聞。
“這種材料確實是可以,畢竟我們就算是有相應的技術,所有的材料都可以壓縮到原子級別,但是它們的強度就會因此無法得到保障,
但是石墨烯的話,好像確實是沒有這種顧慮,它的微觀結構讓它在原子尺度上依舊可以非常的牢固,
我們在設計航天器的時候,也是調查過關于石墨烯的資料,所以我也是知道這一些關于石墨烯的事情。”蘇鶯開口說道。
“嗯,關于這種石墨烯,國外的一支研究團隊,打造了一張直徑只有三毫米,但是質量卻不到四分之一克的微型光帆,
然后他們將這張光帆放在微重力環境之下,分別用0.1瓦到1瓦不等的激光照射器來照射它,以測試其性能。”
隨后葉凡又上傳了一張圖片,上面顯示的是SCALE納米技術公司打造的最新石墨烯微型光帆。
最后的實驗結果顯示,這張光帆的性能非常的不錯,達到了預期的效果。
“當然了,他們受限于科技水平,目前也只能做到這個了,短時間內他們也很難有太大的突破,但是我們大唐科技,
卻是可以搞出來原子厚度的太陽帆,這可比老外的要先進得多,受限于產量和實際應用問題,直徑超過一公里長的石墨烯太陽帆板還是不可能的事情,
但是,我們正在開工直徑三百米,寬二百米的太陽帆,其質量甚至還沒有一公斤,但是受限于面積,所以即便是折疊起來,也需要占用不少的空間。”
葉凡又將一份石墨烯太陽帆給投影在了桌面上,在場的這些精英們,紛紛都在驚訝大唐科技強大的科研能力,以及強大的工業能力。
不僅將光刻機給搞出來了,而且還將原子級別的石墨烯也搞出來了,若是后者可以實現的話,那么對于星際航行,人類是真的有邁出第一步的能力了。