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看一看芬兰造出1公里长“电动太阳风帆”缆绳--中国机械网-新闻资讯

发布时间:2021-10-20 08:40:10 阅读: 来源:黎明滤芯厂家

据物理学家组织网1月9日(北京时间报道,芬兰赫尔辛基大学电子研究实验室利用超声波焊接技术,成功造出了一条长1公里的“电帆”缆绳,人们利用太阳风来推进卫星航天器的梦想即将成真。

“电帆”全称“电动太阳风帆”,是一种新的航空推进概念,利用太阳风动量产生的巨大斥力来推动航天器前进,芬兰昆普拉空间中心研究人员派卡·扬胡宁于2006年首次提出了这一设想。

一整张电帆由50根到100根细长的导电金属丝构成,每根约25微米至50微米粗细,长20公里。此外,航天器上还要有一个太阳能电子枪(功率约几百瓦,以保持自身和电缆带高压正电(通常为20千伏,其电场会伸入周围太阳风等离子内约100米,太阳风中的带电粒子一进入电场就会受到巨大撞击,由此产生的相互作用将太阳风的动量传递给航天器。

与离子发动机等其他方法相比,电帆相对于其质量和耗电量来说,产生的推力是巨大的,而且几乎不损耗推力,基本能无限地运动下去。电帆激起了许多太空科学家的兴趣,但能否制造出它的最重要部分——细长的金属缆绳,科学家们心里一直没底。

4年前,全球超声波焊接领域的专家都认为,要把这么细的金属线焊在一起是不可能的。此项研究负责人、赫尔辛基大学物理系的爱德华·海格斯托姆说,他们在世界上率先用超声波焊接技术将铝丝连在一起,造出了这种电缆。目前,制造厂已经生产出了1公里长的这种超声波焊接铝缆。

但一根铝缆不能作为电帆,因为太空里到处都是微小的流星,很快就会切断电缆,因此要将多根电缆每隔一厘米接在一起,这样微流星就只能切断个别缆绳,而不会破坏整张电帆。不过,这项研究证明了造出整张电帆是可能的。他们还将在今年对理论预测的电帆推动力进行检测。

电缆生产是全自动化的,离婚咨询由计算机控制。目前的生产速度是每小时大约3米,通过光学实时检测,检查每个连接点以保证质量。将来生产速度还会提高,并在生产过程中确保质量。由于地心引力作用,电缆在太空中会被拉直,由此整张电帆产生调解离婚的拉力只有5克,而赫尔辛基大学制造的电缆,线—线焊接点能承受10克的拉力。

这些电缆将很快在太空中见到效果。首先使用它的是爱沙尼亚的小型卫星ESTCube-1,这颗卫星将于3月发射,使用缆长15米的电帆,研究人员将对其推动力进行检测。这是一个突破性进展,迄今还没人对理论预测的电帆推动力进行实验检测。下一个将用在芬兰阿尔托大学的Aalto-1小卫星上,计划2014年发射,使用缆长100米的电帆。

总编辑圈点

从2006年到2013年,芬兰人终于跨出了这从理想到现实的重要一步。不需要燃料和推进器,清洁高效,物美价廉……电帆的确非常给力;不仅如此,这件“神器”还将远远提高我们所能想象的人造设备的速度极限。因此有人提出,电帆的出现将为人类的太空之旅带来一场“革命”。今年3月,研究组将开展整个项目中最重要的步骤之一“太空测试”,电帆是否能像人们所冀望那样,达离婚诉讼律师咨询到每秒十几英里的飞行速度,我们将持续关注。如果一切顺利,可以断言,人类在太阳系扬“帆”远航的新历程马上就会开启。