Trisolaran wird Wirklichkeit, NASA startet „Sonnensegel“
Seitdem der Mensch gelernt hat, den Kopf zu heben und in den Himmel und das Universum zu blicken, sind das Meer und das Universum zu Symbolen der menschlichen Erkundung des Unbekannten geworden. Das eine führt uns zum Ende des Horizonts, das andere inspiriert uns zum Fliegen der grenzenlose Sternenhimmel.
Seit Tausenden von Jahren nutzen Menschen Windsegel als primäres Antriebsmittel, um durch die Ozeane der Erde zu navigieren.
Jetzt haben die Menschen im Roman begonnen, im Weltraum zu segeln. Vor nicht allzu langer Zeit schickte die NASA ein riesiges „Segelboot“ ins All.
Der vollständige Name dieses Segelboots ist Advanced Composite Solar Sail System 3. Sein größtes Merkmal ist, dass es keinen herkömmlichen Treibstoff benötigt, sondern wie herkömmliche Offshore-Segelboote Stoffe verwendet, die in der Natur vorkommen, um Treibstoff bereitzustellen.
Auf dem Plakat am Vorabend der Veröffentlichung des ersten „Alien“ im Jahr 1979 stand jedoch:
Im Weltraum kann dich niemand schreien hören.
Im Weltraum kann dich niemand schreien hören.
Dies ist einer der berühmtesten Slogans in der Geschichte des Films und gleichzeitig eine wahre Darstellung des Weltraums: Wo sich der Ton nicht ausbreiten kann, gibt es keine Luft und natürlich auch keinen Wind.
Glücklicherweise ist der Platz nicht leer.
In der Nähe der Erdumlaufbahn passieren pro Sekunde 10^21 von der Sonne emittierte Photonen. Diese Photonen haben zwar keine Ruhemasse, aber einen Impuls Ausgestattet mit einem Sonnensegel kann ACS 3 langsam, aber kontinuierlich beschleunigen und frei durch das Universum reisen.
Damit Photonen einen Satelliten erfolgreich antreiben können, sind jedoch noch relativ strenge Voraussetzungen erforderlich – eine ausreichend geringe Größe und ein ausreichend geringes Gewicht sowie ein möglichst großes Segel.
Der ACS 3-Satellit ist superklein, etwa so groß wie ein Mikrowellenherd. Der Satellit wird von NanoAvionics hergestellt und besteht aus 12 Einheiten. Die Gesamtgröße beträgt nur 23 x 23 x 34 cm. Bei dieser Größe beträgt das Gesamtgewicht des ACS 3-Satelliten 14 kg, was 6 kg weniger ist als der herkömmliche 12-Einheiten-Würfelsatellit.
Die Probleme von Volumen und Gewicht sind gelöst. Vor uns liegt die Frage, wie wir es so groß wie möglich machen können.
Sobald das Sonnensegel während des Entfaltungsprozesses verdreht, zerrissen oder unvollständig entfaltet wird, wird dies die Antriebseffizienz und die Flugbahnkontrolle des Raumfahrzeugs ernsthaft beeinträchtigen.
Wenn Sie möchten, dass dieses Segel groß genug ist, ist es daher wichtig, dass die Stange, die das Segel trägt, gleichzeitig leicht genug und stark genug ist.
Nach wiederholten Tests sind die in ACS 3 verwendeten kleinen Verbundstoffausleger langlebig, nicht leicht zu biegen und können der Strahlung, Temperaturschwankungen und dem Einfluss von Mikrometeoroiden in der Weltraumumgebung standhalten. Darüber hinaus können sie aufgerollt werden, um den Lagerraum zu minimieren. Während sie für die nötige Steifigkeit sorgen, um das Segel zu stützen, entfalten die vier einziehbaren Ausleger jedes der vier dreieckigen Segel in eine Rautenform.
Die vollständige Entfaltung des Segels dauert etwa 25 Minuten und deckt etwa 80 Quadratmeter ab, was der Grundfläche einer kleinen Wohnung entspricht.
Alan Rhodes, leitender Systemingenieur am Ames Research Center der NASA, sagte:
Der sieben Meter lange ausfahrbare Ausleger lässt sich in eine Form zusammenrollen, die in Ihre Handfläche passt. Wir hoffen, eine Vielzahl neuer Technologien auf diesem Raumschiff zu validieren und andere zu inspirieren, neue Technologien weiter zu erforschen. Diese Technologie wird die Raumfahrt der Zukunft vorantreiben und unser Verständnis der Sonne und des Sonnensystems erweitern.
Nachdem alles fertig war, startete ACS 3 an Bord der Electron-Rakete von Rocket Lab vom Startplatz in Neuseeland.
Am frühen Morgen des 30. August erhielt das ACS-3-Team die Information aus dem Universum, dass die Raumsonde ihr Sonnensegel und ihren Stützausleger erfolgreich ausgefahren habe.
Dies ist der erste Schritt für den Betrieb von ACS 3 in einer niedrigen Erdumlaufbahn. Anschließend wird das Raumsegelschiff nur mit Photonen der Sonne beschleunigen und aufgrund der hohen Stärke in einer Umlaufbahn um die Erde fliegen Das Material des Sonnensegels ist reflektierend, Sterngucker oder Fotobegeisterte sollten es in einer klaren Nacht sehen oder fotografieren können.
Das Segeln im Weltraum war der Traum und die Erforschung der kraftstofffreien Weltraumantriebstechnologie der frühen Luft- und Raumfahrtwissenschaftler und -ingenieure.
Das Konzept der Sonnensegel wurde erstmals vom russischen Wissenschaftler Konstantin Tsiolkovsky und dem amerikanischen Wissenschaftler Robert L. Forward vorgeschlagen. Sie stellten sich vor, den Strahlungsdruck des Sonnenlichts zum Antrieb von Raumfahrzeugen zu nutzen.
Diese Idee wurde später in der Science-Fiction-Literatur und in der tatsächlichen wissenschaftlichen Forschung weit verbreitet und diskutiert. Arthur C. Clarke, der Autor von „2001: Odyssee im Weltraum“, beschrieb sie ausführlich in seinem Roman „Der Wind von der Sonne“ mit der Weltraumnavigation Sonnensegel:
Das Segel ist wie eine riesige und dünne reflektierende Folie. Wenn es im Weltraum entfaltet wird, ist es wie ein riesiger silberner Drachen, der den winzigen Stoß des Sonnenlichts einfangen kann und so das Raumschiff langsam vorwärts treibt.
In „Das Drei-Körper-Problem“ stellte sich Liu Cixin auch weitere Möglichkeiten für Sonnensegel vor: Angesichts der Bedrohung durch das Drei-Körper-Problem entfalteten Menschen ein riesiges Sonnensegel im Sonnensystem, um Sonnenlicht zu sammeln und zu reflektieren und so ein sehr helles Licht zu erzeugen Lichtpunkt, der den Standort des Sonnensystems dem gesamten Universum preisgibt, um die „Theorie des dunklen Waldes“ abzuschrecken.
Der Roman hat mitgehalten, aber die Realität ist nicht zurückgeblieben. Auch die Forschung unseres Landes zu Sonnensegeln hat große Erfolge erzielt.
Ende 2019 wurde das vom Shenyang Institute of Automation der Chinesischen Akademie der Wissenschaften entwickelte Sonnensegel „Tianfan-1“ auf dem Satelliten Xiaoxiang-107 des Changsha Tianyi Research Institute montiert und erfolgreich im Orbit eingesetzt.
Dieses Experiment verifizierte eine Reihe von Schlüsseltechnologien wie das zweistufige aktive und passive Mikrosatelliten-Entfaltungssystem, die entfaltbare bistabile Stabtechnologie, flexible Segelmembranmaterialien und die Falt- und Entfaltungstechnologie für Segelmembranen und markierte den Erfolg der Testüberprüfung der Solarsegel-Schlüsseltechnologie Mission. und auf dem Weg zur Reife.
Obwohl Sonnensegel in Romanen oder Science-Fiction-Werken je nach den Erfordernissen der Handlung häufig mit dem Überleben der Menschheit in Verbindung gebracht werden und eine starke Konfrontation mit Leben und Tod aufweisen, sind dies in Wirklichkeit viele Sonnensegelprojekte in China und im Ausland Für Frieden, Sicherheit und nachhaltige Erforschung. Machen Sie Versuche und Beiträge im Weltraum.
Sowohl das amerikanische ACS-3-Projekt als auch Chinas Tianfan-1 versuchen, die Treibstoffbeschränkungen aufzuheben und tiefer in das Universum vorzudringen.
So wie einst Segelschiffe die Menschen zur Eroberung des Ozeans führten, eröffnen uns heutige Sonnensegel einen neuen Kanal für die Reise ins Sternenmeer.
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Ai Faner |. Ursprünglicher Link · Kommentare anzeigen · Sina Weibo