石墨烯进入太空,接受第一次零重力空间应用测试

　　石墨烯这样的新兴技术受到了全球的关注，近日，石墨烯进行了一场太空之旅，石墨烯旗舰项目的研究者们与欧洲太空总署（ESA）合作，准备进行两项与空间应用相关的石墨烯技术测试实验，两个研究小组将分别探索石墨烯作为太阳帆上的光推进材料和卫星循环热管的智能涂层的优势所在。

　　在实验室努力工作了一个漫长的夏天之后，石墨烯旗舰项目的研究者们与欧洲太空总署（ESA）合作，准备进行两项与空间应用相关的石墨烯技术测试实验。

　　两个研究小组将分别探索石墨烯作为太阳帆上的光推进材料和卫星循环热管的智能涂层的优势所在。两个实验都将在模拟太空的极端条件的微重力条件下进行。太阳帆将在落塔实验里漂浮在微重力中，而研究热管的研究小组将在抛物线飞行中体验失重状态。

　　石墨烯旗舰是一个全欧洲的科研联盟，致力于通过实验研究将石墨烯技术引入到成熟的实际应用中。石墨烯是一种单层原子厚的碳层，由于其具备优异的电气、机械和热性能，而拥有极其广阔的应用前景。现在石墨烯的这些性能将在极端微重力条件下进行测试，以便将它的应用潜力扩展到新的领域当中去。

　　循环热管是广泛用于卫星和航空航天中的冷却系统。冷却系统是通过将工作液在管道中转化为气体，从高温的仪器中吸收热量来完成冷却工作的。在地面上取得了令人满意的结果之后，一个来自石墨烯旗舰项目的研究团队将去证明，即使在微重力条件下石墨烯涂层也能提高热管的工作效率。

　　为了测试石墨烯涂层在微重力环境下的效果，研究人员将参与一项由欧洲太空总署与新太空公司合作推行的低引力抛物线飞行项目。通过进行一系列的抛物线操作，这一操作模拟了微重力环境，研究人员将体验失重状态。

　　CNR的研究员Meganne Christian说：“我真的很兴奋，我以前从来没有做过这样的事情，看到这些我们已经研究了很长时间的材料最终在我们希望的条件下工作，真的很令人兴奋。”剑桥大学的研究员Yarjan Samad说：“我对这个实验感到兴奋，并期待着体验低重力，在微重力环境下进行实验将是一项挑战，但我们已经都做了很多工作，我认为我们将在提高性能方面取得巨大的成果。”

　　这一实验是由石墨烯旗舰项目和以下合作伙伴共同进行的：比利时布鲁塞尔自由大学的微重力研究中心；英国剑桥大学的剑桥石墨烯中心；意大利国家研究委员会（CNR）的有机合成和光活性研究所以及微电子和微系统研究所；最后是在全球航空航天、太空系统、高科技仪器制造、发射和轨道服务以及卫星服务管理方面的领导者--意大利的Leonardo Spa。

　　来自Leonardo Spa的Marco Molina博士说，“我们很高兴能参加这次实验，并首次测试石墨烯在卫星循环轨道方面的应用。掌握像石墨烯这样的新兴技术，并利用它们来开发尖端产品，对于像Leonardo Spa这样的公司来说是至关重要的，因为这些公司的竞争力来源于创新。”

　　轻帆可以通过照亮反射表面的光线提供动力来推动太空中的物体。由荷兰代尔夫特理工大学（TU Delft）的博士生组成的研究小组GrapheneX，开发了一项测试石墨烯在光推进应用中的潜力的实验，实验是通过将激光照射在微重力环境中自由漂浮的石墨烯膜进行的。荷兰的代尔夫特空间研究所也在为GrapheneX项目提供支持。一位参与GrapheneX项目的博士生说：“如果你想制造一种太阳帆，那么你选择的材料是否很轻是非常重要的，石墨烯作为太阳帆材料最主要的优势就是它具有很高的强度以及极轻的质量。”

　　这个实验将在德国不来梅的ZARM落塔进行，作为欧洲航天局“Drop Your Thesis！”项目的一部分，这个实验将邀请学生提出关于微重力实验的想法。为了创造极端的微重力条件，将引力降低至地球引力的100万分之一，一个包含实验设备和实验人员的太空舱将在146米高的塔上被弹射出来，以此提供了9.3秒的失重状态。

　　“像ZARM落塔这样的设施令人印象深刻，在规模上和数量上必须合作一致才能保证整个过程的正常运转，我很荣幸能参与这次实验。”代尔夫特理工大学GrapheneX团队中的另一个博士生Rocco Gaudenzi表示。这两项雄心勃勃的实验是石墨烯的多样性潜能的绝佳展示，它将为扩大石墨烯前沿研究奠定基础。

　　瑞典查尔姆斯理工大学的教授，石墨烯旗舰项目的主任Jari Kinaret表示：“这两个项目体现了石墨烯旗舰项目的双重特性：循环热管项目是以实现一个具体的应用为目标，而轻帆项目与基础研究紧密相连，并且建立在只有石墨烯能提供的独特组合的基础上。我感到特别自豪的是，其中一个项目是由学生们在与空间应用完全分离的领域发起的：这展示了下一代研究人员的创造力，并展示了我们的旗舰计划，或许我应该说是宇宙飞船的不同部分之间有时具有令人惊讶的联系。”

　　剑桥大学的教授，石墨烯旗舰项目的科学技术总监和管理委员会的主席Andrea Ferrari补充道，“这是石墨烯第一次在接近零重力的条件下进行空间应用测试的实验，这也是石墨烯旗舰项目小组和欧洲太空总署的第一次合作；同时有了清晰的应用途径，这要归功于石墨烯旗舰项目的合作伙伴，世界领先的航空航天公司——Leonardo。我们已经计划在未来的2到4年里将石墨烯进一步推进到太空工业中，并且另外两个零重力实验计划已经得到确认。”