Невесомость: графен для космических приложений

Graphene Flagship — это общеевропейская исследовательская инициатива, посвященная разработке новых технологий на основе графена, аллотропа углерода толщиной в один атом с превосходными электрическими, механическими, тепловыми и оптическими свойствами. Фундаментальный аспект Graphene Flagship — обучение студентов и молодых исследователей. Эти амбициозные космические эксперименты — прекрасная возможность для ведущих студентов и исследователей получить новый опыт в передовых исследованиях. Присоединяйтесь к флагману Graphene, пока мы следим за прогрессом — от ранних стадий в лаборатории до моментов невесомости!

В эксперименте, полностью управляемом студентами, команда аспирантов Graphene Flagship из Делфтского технического университета (Делфтский технический университет; Нидерланды) примет участие в программе ESA Education «Drop Your Thesis!». программа. Их успешное предложение будет использовать условия микрогравитации в ZARM Drop Tower (Бремен, Германия) для тестирования графена для легких парусов. Посветив лазерным светом на подвешенные графеновые мембраны от флагманского партнера Graphenea, эксперимент проверит, сколько тяги может быть создано, что может привести к новому способу запуска спутников в космос с использованием света лазеров или солнца.Команда аспирантов под названием GrapheneX состоит из Сантьяго Картамила Буэно, Давиде Стефани, Веры Янссен, Рокко Гауденци, всех студентов-исследователей исследовательской группы Герре ван дер Занта в Делфтском техническом университете.

Сантьяго Картамил Буэно, руководитель проекта команды GrapheneX, сказал: «Мы разделяем задачи между командой, и все работает хорошо. Мы очень амбициозны в отношении качества экспериментов. Мы действительно хотим делать это должным образом, поэтому мы стремимся к этому. настоящая наука в этом проекте ».

Бросьте диссертацию от ESA Education! Программа предлагает студентам возможность разработать эксперимент для ZARM Drop Tower в Бремене, Германия, который имитирует условия низкой гравитации и вакуума в космосе. 146-метровая башня ZARM Drop Tower создает экстремальные условия микрогравитации с точностью до одной миллионной гравитационной силы Земли.

В вакууме капсула, содержащая эксперимент, катапультируется вверх и вниз по башне, обеспечивая в общей сложности 9,3 секунды невесомости.Одновременно проводится эксперимент, изучающий, как графен может повысить эффективность теплопередачи в петлевых тепловых трубках — системах охлаждения, широко используемых в спутниках и аэрокосмических приборах. Эксперимент является результатом сотрудничества партнеров Graphene Flagship из Центра исследований микрогравитации, Университет Брюсселя, Бельгия; Кембриджский центр графена, Кембриджский университет, Великобритания; Институт органического синтеза и фотореактивности, Национальный исследовательский совет Италии (CNR), Италия; и Леонардо Спа, Италия, мировой лидер в аэрокосмической отрасли, производящий различные компоненты и системы для космического применения.Значительную часть петлевой тепловой трубы составляет фитиль, обычно сделанный из пористого металла.

В этом эксперименте фитили будут покрыты различными типами материалов, связанных с графеном, для повышения эффективности тепловой трубки. Фитили с покрытием будут испытаны в параболическом полете с низкой гравитацией, который будет выполняться ЕКА в партнерстве с компанией Novespace, Франция.

За каждые 3 часа полета специально модифицированный самолет совершит серию из 30 параболических подъемов с примерно 25 секундами невесомости в каждой параболе.В эксперименте участвуют исследователи Graphene Flagship Ваня Мишкови? и Фабио Иермано, оба работают в Центре исследования микрогравитации, и Лючия Ломбарди и Ярджан Самад, оба в Кембриджском центре графена.

Помимо наземных экспериментов, в ноябре юные исследователи испытают невесомость на борту малогравитационных полетов.«Я очень рад, потому что это будет мой первый опыт невесомости», — сказал Ломбарди. «Идея состоит в том, чтобы использовать графен для улучшения теплопроводности и капиллярного давления путем выращивания губки в порах фитилей», — добавила она.

«Мы хотим протестировать различные виды покрытий, поскольку графен и оксид графена имеют разные свойства, но мы надеемся достичь хороших результатов с обоими покрытиями», — добавил Мишкови. «Я очень взволнован, я знаю, что не многие люди получают эту возможность».Андреа Феррари (Кембриджский университет), сотрудник по науке и технологиям Graphene Flagship и председатель его группы управления, добавила: «Космос — это новый рубеж для Graphene Flagship. Эти первые эксперименты будут проверять жизнеспособность устройств с графеном для космических приложений. Сочетание сильных сторон Graphene Flagship, партнеров-флагманов и Европейского космического агентства, а также мирового лидера в области аэрокосмических приложений Леонардо, дает прочную основу для достижения уровня готовности к высоким технологиям ».

Яри ​​Кинарет (Технологический университет Чалмерса, Швеция), директор Graphene Flagship, сказал: «Эти два проекта демонстрируют двойственный характер Graphene Flagship: проект петлевой тепловой трубы нацелен на конкретное приложение, а проект легкого паруса — прочно связан с фундаментальными исследованиями и основан на уникальной комбинации свойств, которые может предложить только графен. Я особенно горжусь тем фактом, что один из этих проектов был инициирован студентами, работающими в области, полностью изолированной от космических приложений: это демонстрирует творческий потенциал ученых. следующее поколение исследователей, и показывает иногда удивительные связи между различными частями нашего Флагмана — или, может быть, я должен сказать космический корабль? »Следите за прогрессом на https://graphene-flagship.eu/material/Zero%20Gravity%20Graphene/Pages/default.aspx


Новости со всего мира