新一代超薄光帆具有高反射率 有助达成高速天外旅行
- 发布日期:2025-04-20 11:29 点击次数:150
通过将超薄、高反射材料与东谈主工智能(AI)优化的纳米级想象相纠合,好意思国布朗大学和荷兰代尔夫特理工大学科学家研制出一种反射智商极强的新一代超薄光帆。这种由激光放射压力鞭策的反射器,有望达成高速天外旅行。相关论文发表于最新一期《当然·通信》杂志。
光帆是一种纤薄的反光板,它期骗光的压力来推动自己前进,不异于风推动风帆的形式。与传统鞭策系统比拟,光帆可显耀遏抑将航天器送往隔壁恒星的旅行时辰,致使有可能将旅行时辰从数千年裁减到几十年。
团队最新研制出的光帆的卓绝之处在于,其兼具大限度和纳米级精度,既直爽又具有高反射性。光帆宽60毫米、长60毫米,但厚度仅200纳米,还不到一根头发丝的厚度。要是按比例缩放,这个光帆可很是大(很是于7个足球场),个股期权同期极薄(仅1毫米)。此外,光帆名义布满数十亿个纳米级孔。这些孔洞有助于收缩材料的分量并提高光帆的反射率,从而显耀进步其加快后劲。
筹算团队期骗神经拓扑优化本事为光帆生成最好结构想象,并使用了轻质且高强度的单层氮化硅。自研的基于气体的蚀刻工艺可遴荐性去除帆下的材料,只留住所需的超薄膜。AI本事也被用于优化孔洞的体式和位置,以提高反射率并收缩分量。
用传统要津制造这种光帆不仅老本腾贵,且需耗时15年。但这次的最新本事使制造时长裁减为一天,且老本遏抑幅度庞大。这一制造工艺还可彭胀到星际旅行所需的尺寸,并以经济高效的形式完成。
团队但愿最新本事不仅能匡助探伤更远处的天体,也有助松懈纳米工程的极限。此外,将物体加快到高速的智商为在宏不雅圭表上筹算光—物资相互作用和相对论,以及洽商物体的加快极限等问题提供了前所未有的契机。
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