微重力下栅上石墨烯风帆的光致推进

光帆是现有的唯一一种太空推进技术，可以让我们在人类的一生中访问其他恒星系统。为了最好地利用辐射压力，光帆需要高度反光，重量轻，机械坚固。传统上，这是通过使用纳米薄的反射层来实现的，该反射层由微米厚的衬底支撑，使它们具有必要的坚固性。这种组合通常会导致太高的风帆质量，不能有效地用于太阳系外的探索。在这里，我们提出了一种潜在的可伸缩SAIL设计，它将空心衬底与原子薄的2D材料相结合，由于其最终的低表面密度，允许降低衬底的质量贡献。为了展示这种帆的潜力，我们研究了真空和微重力条件下石墨烯对铜帆的激光诱导位移。在此条件下，用不同波长(4 5 0和6 5 5 nm)和功率(0.1 1W)的激光加速0.2 5−Mg样品。测得的推力比单纯辐射压力的理论计算值大一个数量级。这需要进一步的理论研究，并提高了石墨烯作为光帆材料的兴趣。

现地址：博尔兹曼斯特马克斯·普朗克科学史研究所。22，14195柏林，德国。

查看全文