Наноматериалы для солнечного паруса

Конкурс научно-технологических проектов «Большие вызовы»

Проектная программа

Наноматериалы для солнечного паруса
"Солярис"

Партнеры

МИСиС

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» — один из наиболее динамично развивающихся научно-образовательных центров страны.

В лабораториях работают ученые мирового уровня, реализуются совместные проекты с крупнейшими российскими и зарубежными высокотехнологичными компаниями.

Сайт партнера

Актуальность

Илон Маск, известный американский изобретатель, не так давно высказал идею о колонизации Марса.
Но, чтобы транспортировать туда груз, потребуется огромное количество топлива и колоссальные материальные вложения.
В качестве альтернативы ракетным двигателям можно использовать солнечный парус, но все предыдущие запуски, увы, не были успешными.
Проанализировав литературу по теме, мы выяснили, что основные проблемы использования солнечного паруса связаны с материалом, из которого он создан.

Проблема

Выбор материала для Соляриса с необходимыми характеристиками; эффект отражения света, насколько это применимо для космических объектов; разработка принципа раскрытия и сложения паруса

Гипотеза

Солнечный парус должен быть лёгким, прочным, обладать отражающей способностью, быть устойчивым к действию космической среды и колебаниям температуры.

Алюминий - самый подходящий металл. Чтобы сделать его более гибким и пластичным, нужно соединить его с пленкой.

Решение и результаты

Необходимые характеристики

Материал для полотна солнечного паруса должен обладать:
высокой прочностью, отражающей способностью, стойкостью к перепадам температур.
Решение

Разработка технологии композитного материала для полотна солнечного паруса.
Мы будем использовать различные методы травления алюминия.
Разработка раскрывающего механизма и создание макета солнечного паруса.
Мы предлагаем использовать метод сложения паруса «Оригами» и механизм раскрытия «Рулетка». Это позволит сэкономить место и уложить парус так, чтобы риск возникновения поломки уменьшился.
Результаты

Смоделирован композитный материал;
Создана цифровая модель механизма;
Изготовлена уменьшенная модель паруса;
Разработан принцип сложения солнечного паруса.

Илон Маск:

Что за материал Вы выбрали?

Солярис:

Мы остановили свой выбор на композитном материале, который будет состоять из алюминия и СВМПЭ (Сверхвысокомолекулярный полиэтилен).

Илон Маск:

Алюминий и полиэтилен? Но почему?!?!??!?

Солярис:

Алюминий обладает высокой отражающей способностью, к тому же он является наиболее частым используемым металлом.
СВМПЭ - термопластичный полимер, конструкционный материал, пригодный для работы в экстремальных условиях.