Svetlosni pogon sve bliže stvarnosti, da li ćemo svemirom putovati na kosmičkim jedrenjacima

Evropska agencija za istraživanje svemira (ESA) sprovela je test ovog inovativnog materijala u uslovima bestežinskog stanja kako bi utvrdila kako bi se ponašao u svemiru. Istraživači su poneli grafenske aerogele, trodimenzionalni materijal napravljen od grafenskih slojeva, i izlagali ih kontinuiranom snopu laserske svetlosti tokom faza bez gravitacije.

Tri mala kockasta uzorka od grafenskog aerogela odmah su krenula napred, pokazujući sposobnost da budu pokretani svetlošću. „Reakcija je bila brza i silovita. Pre nego što biste stigli i da trepnete, grafenski aerogeli su doživeli velika ubrzanja. Sve je trajalo samo 30 milisekundi“, rekao je Marko Brajbanti, naučnik Ese zadužen za projekat.

Rezultati, objavljeni u časopisu Advanced Science, mogli bi da otvore put ka pogonu bez goriva za buduće svemirske misije.

„Teleportuj me“

Grafen, veštački dvodimenzionalni materijal, poznat je po tome što je lagan, fleksibilan i izuzetno čvrst, sa vrlo visokom otpornošću. Dobija se iz grafita, sastoji se od čistog ugljenika i ima širok spektar primena.

U Esinom eksperimentu korišćeni su grafenski aerogeli, koji kombinuju električnu provodljivost grafena sa strukturnim prednostima aerogelske arhitekture, stvarajući ultralaki i veoma porozan materijal. Tri kocke su postavljene u vakuumsku komoru tokom leta, dok su istraživači na njih usmeravali laserske zrake.

Brza kamera zabeležila je dešavanja kroz staklene cevi, dok je laserski snop pokretao grafenske aerogele kroz vakuumsku komoru. Svaki eksperiment trajao je 30 milisekundi, a snimak je usporen deset puta.

Eksperiment je takođe pokazao da podešavanje snopa svetlosti kontroliše pogon, što je laser jači, to je ubrzanje veće. „Laserski impuls izaziva nagli skok ubrzanja, nakon čega se aerogeli usporavaju“, objasnio je Brajbanti.

Na Zemlji, međutim, aerogeli se jedva pomeraju. To znači da je mikrogravitacija ključna za postizanje svetlosnog pogona grafenskih aerogela u pogledu brzine, potiska i dometa, navodi Esa.

Materijal budućnosti

Jedinstvena svojstva grafena mogla bi potencijalno da revolucionizuju više industrija, uključujući svemirska putovanja. Solarna jedra – letelice bez goriva koje koriste ultratanke površine za iskorišćavanje Sunčeve energije – mogla bi u budućnosti da se oslanjaju na grafen.

Materijal bi takođe mogao da se koristi na malim satelitima za podešavanje njihove orijentacije u svemiru, dok bi grafenski aerogeli mogli da pretvaraju svetlost u pogonsku silu.

„Otvaramo put ka budućnosti pogona bez goriva. Ultralaki grafenski aerogeli savršen su primer inovativnog materijala razvijenog u laboratoriji koji bi mogao da nam uštedi velike količine goriva i opreme u svemiru“, istkaao je Ugo Lafont, inženjer za fiziku i hemiju materijala u Esa.

Rezultati ovog nedavnog eksperimenta još uvek su prilično osnovni, ali jasno ukazuju na potencijal korišćenja svetlosti za pokretanje grafenskih aerogela kroz svemir kao alternativu klasičnim pogonskim sistemima.