纳米飞行器应该指的是飞行器元件由纳米技术制成,并非整个飞行器为纳米尺度大小随着技术的发展,人们能控制的制造尺度越来越小。
据我所知,光是制造业中的3D打印技术已经可以有微米级的精度。
在一些化学领域,纳米大小的材料可以被轻易制得。
在纳米科技将盛行的未来,霍金提出的纳米飞行器指的应该是内部元件由纳米技术制造而成,使其具有至少通信及摄像的功能,并保持极小的质量。
关于动力的问题,霍金也给出了解释“一台质量为克级的自动化太空探测器—— 并且通过光束把它推动到五分之一的光速”“a gram-scale robotic space probe – and use a light beam to push it to 20 percent of the speed of light”由此可见,利用光束推进方式应该和太阳帆有点像。
这种帆能将达到其身上的光束能量转化为动能,进而推进飞行器。
由于质量单位是克级,这类推进方式能提供给飞行器的能量效率应该不会小。
但霍金的确没有给出更为详细的内容。
这些光束将是从大气层内发出的呢,还是由发射到地球轨道上的设备发射的,或甚至是利用反射太阳的光呢?种种尚未披露的细节令人颇感兴趣,但各项技术毕竟不是那么成熟。
如果是地球上的激光光束阵列推动其前进,那由于地球自转,全球都将应该布满这类阵列(阵列还要跟着飞行器转)。
这将会非常烧钱(所需要的能量非常 非常多),并且大气层对光束也会有一定的影响。
但是这种阵列,由于光束的密度,能提供给飞行器的能力应远高于太阳,因此在不考虑开销的情况下,不失为一种好的选择。
技术的难度主要在纳米科技(要求制造纳米精度的电子元件,纳米精度那么薄的太阳帆)及材料技术(哪种材料的太阳帆能由最高的转化效率)的领域上。
NASA 15年发射的Sunjammer,其太阳帆质量达到32kg,面积为1200平米,拥有0.01牛的推力,厚度为5μm。
这说明对于太阳帆的应用我们还有很长的一段路要走。
若能将厚度大幅减少,提升帆面光反射效率(减少增加的热能从而增多动能),其推力将会增加,质量也会下降。
事实上,南开大学15年中旬就研制出一种以石墨烯为材料的帆面,据称可获得传统千倍以上的光压。
假设这类材料被成功应用,推重比将达到惊人的0.03,加速度为.(这还是使用传统厚度及利用太阳为能量源的情况下)假设利用纳米科技降低厚度90%,并且用高能激光束推进的话,加速度(保守估计)能够大于3.这就意味着,在半年以内该飞行器能达到16%的光速。
让我们静静地期待这场由霍金开辟的项目吧。
相同问题:霍金在4月初提出的的『突破摄星』计划是什么?其中的纳米飞行器是什么? – 林子钧的回答那个回答上有更新QwQ
上一篇:如何评价虫之歌这部作品?
下一篇:怎样才能嫁给高晓松?
- 夏天的风 姑娘 老男孩 理想三旬 月半小夜曲 生日快乐 其实 那些年 光阴的故事 少年 后来遇见他 那女孩对我说 世界这么大还是遇见你 火红的萨日朗 想见你想见你想见你 冬眠 关键词 芒种 往后余生 关山酒 年轮说 小镇姑娘 烟雨行舟 记念 你笑起来真好看 来自天堂的魔鬼 学猫叫 你的酒馆对我打了烊 不仅仅是喜欢 浪人琵琶 卡路里 带你去旅行 红昭愿 纸短情长 最美的期待 体面 小跳蛙 悬溺 侧脸 山楂树之恋 我的名字 失眠飞行 有可能的夜晚 追光者 请先说你好 流浪 东西 星球坠落 我的将军啊 烟火里的尘埃 答案 心如止水 我们不一样 嘴巴嘟嘟 晴天 成都 告白气球 南山南 女儿情 天空之城
报歉!评论已关闭。