Тема: Нанотехнологии в космосе

  • Вид работы:
    Доклад
  • Предмет:
    Авиация и космонавтика
  • Язык:
    Русский
  • Формат файла:
    MS Word
  • Размер файла:
    16,2 Кб
Нанотехнологии в космосе
Нанотехнологии в космосе
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!













Доклад

Нанотехнологии в космосе



1. Применение нанотехнологий в космосе


Применение нанотехнологий в космической технике является одним из наиболее важных и перспективных направлений.

Масштабное применение нанотехнологий в космической технике позволит радикально улучшить массогабаритные характеристики космических аппаратов, продлить сроки их пребывания на тех или иных орбитах, решить проблемы энергообеспечения этих аппаратов. Сейчас ведётся разработка наноматериалов, обладающих одновременно высокими твердостью, прочностью и пластичностью, а также создание теплозащитных и износостойких покрытий с помощью плазменно-кластерной технологии.


2. Теплозащитные и износостойкие покрытия


Одним из перспективных методов получения покрытий является плазменно-кластерный метод. Он позволяет формировать толстые многослойные теплозащитные, а также износостойкие покрытия. К примеру, нанесение многослойных наноструктурированных теплозащитных покрытий, в которых в качестве основных теплозащитных слоев используются слои из оксида циркония, позволят увеличить импульс тяги ракетного двигателя из-за отказа от пристеночной завесы охлаждения в камере сгорания. Это приведет к увеличению массы полезного груза, выводимого на орбиту, примерно на 100-200 кг, что даст экономический эффект 15-30 млн. руб. за 1 запуск.

Плазменно-кластерная технология основана на подаче напыляемого порошкового материала в канал плазмотрона, в котором происходят различные теплофизические превращения (плавление, диспергирование, испарение, конденсация напыляемого материала в плазмотроне и в струе), разгон двухфазного потока в сопле и в струе, расширяющейся в среду с пониженным давлением. Частицы с размером 10 мкм и меньше разгоняются до скоростей более 1 км/с.

Исходный порошок диспергируют либо в плазматроне, либо полностью испаряют его в канале с последующей конденсацией в сопле и в струе. Размеры получающихся при этом частиц (кластеров) будут изменяться в диапазоне 10 - 1000 Å. Структура полученных покрытий состоит из слоев пластифицированных дискообразных частиц, покрытых частицами нанометрового размера, которые образуются в результате кластеризации паровой фазы в потоке. Эти частицы способствуют более прочному сцеплению как отдельных частиц, так и их слоев, образовавшихся в результате разных проходов.

Во многих случаях полученные покрытия обладают коэффициентом температурного расширения (КТР), как правило, в 2-3 раза отличающимся от КТР подложки, что приводит при наличии многократных термоциклических нагрузок к появлению трещин в покрытии и его разрушению.

Для улучшения рабочих характеристик покрытия при многократных термоциклических нагрузках предлагается способ продольного послойного наноструктурирования. Способ заключается в напылении покрытия через маску с отверстиями и перемычками между ними. Таким образом, механизм образования покрытий в открытых и затененных областях разный. В области отверстий происходит образование обычного плазменно-кластерного покрытия со структурой, состоящей из сильно пластифицированных частиц. А в области затенения реализуется течение Прандтля-Майера - сверхзвуковое обтекание перемычки паровой фазой материала в маске с образованием веера волн разряжения, проходя который из паровой фазы напыляемого материала конденсируются наночастицы. Затем они выпадают на подложку и образуют узкие полосы в покрытии, состоящие целиком из наночастиц, при практически полном отсутствии пор между ними.

Таким образом, в продольном направлении образуется ячеистая структура покрытия, состоящая из областей обычного сплошного покрытия и узких полос, окаймляющих эти области, состоящие из мелких частиц. Такая структура покрытия приводит к тому, что в случае приложения к покрытию многократных термоциклических нагрузок заметные трещины, вызванные отличием КТР материала покрытия и материала подложки, не образуются из-за малых размеров по абсолютной величине областей с обычным покрытием. В случае возможного образования, трещина не выходит за пределы этой области, т.к. она окружена полосой покрытия, состоящего из наночастиц, обладающих более высокими прочностными характеристиками, хотя и меньшими защитными свойствами.

Затем маску сдвигают в продольном направлении относительно нанесенного слоя покрытия на величину меньшую, чем размер ячейки наносится следующий слой наноструктурированного в продольном направлении покрытия.

В результате образуется многослойное защитное наноструктурированное в продольном направлении покрытие на подложке, воздействие на которое многоразовых термоциклических нагрузок не приведет к разрушению покрытия из-за наличия в слоях перемычек из наночастиц, обладающих повышенной адгезионной прочностью на интерфейсе между слоями и областями с обычным покрытием внутри каждого слоя.


. Фотонные нанокристаллы


Вакуум не только является проблемой космических путешественников, но и является одним из лучших теплоизоляторов в природе, к примеру, держа горячими напитки и еду в вакуумных термосах. Тепло передается от одного тела к другому, благодаря таким явлениям, как конвекция и теплопроводность, но оба этих явления требуют наличия третьей среды или тела, служащих переносчиком тепла. С этими двумя методами переноса успешно справляется вакуумная термоизоляция, но существует еще один метод передачи тепла - радиационный, когда тепло от тела к телу передается через невидимое инфракрасное или видимое излучение, которое беспрепятственно проходит сквозь вакуумную прослойку.

Для решения проблемы создания качественной теплоизоляции ученые из Стэндфордского университета провели ряд опытов над так называемыми «фотонными кристаллами». Эти кристаллы представляют собой упорядоченные наноструктуры, которые задерживают и даже отражают только свет из узкого диапазона длин волн, включая и инфракрасный. Диапазон света и оптические свойства фотонных кристаллов зависят от размеров, вида и геометрического расположения наноструктур в материале кристалла.

Фотонный кристалл представляет собой двумерную структуру с нанотрубками (наноотверстиями). Даная наноструктура вызывает интерес по следующим причинам:

1.Фотонный кристалл получается путем внедрения нанотрубок в диэлектрический волновод, при этом вдоль периодического волновода все ещё будут без потерь распространяться моды падающего излучения. В то же время за счет дефектов возникает щель в фотонном кристалле, в которой не могут существовать моды.

2.Если внести дополнительный дефект, увеличив расстояние между парой отверстий на значение большее, чем период фотонного кристалла, то можно захватить резонансную моду, которая будет локализована. При этом в данной моде будут наблюдаться радиационные потери даже в случае бесконечного количества периодов фотонного кристалла.

.Рассматриваемая структура может быть использована как фильтр. При этом управляющими параметрами являются период расположения и материал нанотрубок.

Ученые сделали фотонный кристалл из 10 слоев, общей толщиной всего 100 микрон. Проведенные над кристаллом эксперименты показали, что теплопередача этого кристалла практически не зависит от его толщины. На теплопередачу влияет только длина волны излучения, которым его освещают.

Таким образом, комбинация вакуумной прослойки и слоя фотонных кристаллов, блокирующих передачу инфракрасного излучения, представляет собой практически идеальный теплоизолятор. Помимо приоритетного использования этой технологии для обеспечения термоизоляции космических скафандров астронавтов, космических аппаратов, зданий и строений на поверхности космических объектов и других планет, эта технология может быть применена и в области солнечной энергетики. Фотонные кристаллы могут служить в качестве одностороннего зеркала, которое выполняет функции ловушки и не позволяет солнечному свету отражаться от поверхности солнечных батарей, повышая, таким образом, КПД преобразования солнечной энергии в тепловую или электрическую энергию.

нанотехнология космос наноспутник

4. Наноспутники


Вступление в третье тысячелетие совпало с новым этапом развития технологий миниатюрных космических аппаратов - микро - и наноспутников. Период единичных прорывных результатов и первых удачных опытов создания малоразмерных спутников уже позади, настало время заняться планомерной разработкой штатных космических систем на базе сверхмалых космических аппаратов. Малые космические аппараты уже активно используются для дистанционного зондирования Земли, экологического мониторинга, прогноза землетрясений, исследования ионосферы.

Основная сегодняшняя задача - уменьшение массы, габаритов и энергетических характеристик микро - и наноспутников (аппараты весом менее 10 кг). Исследователи из Мичиганского технологического университета, используя свойства магнитных жидкостей, нашли подходящее решения, которое позволяет создание более недорогих и более надежных крошечных реактивных двигателей, способных обеспечить возможность перемещения в космосе наноспутников практически любого класса и размеров.

В большинстве случаев миниатюрные реактивные двигатели имеют решетки из тончайших иголок, толщина которых меньше толщины человеческого волоса. За счет приложенных к ним электрических полей и других физических эффектов эти иголки испускают в пространство потоки ионной «жидкости», которые обеспечивают небольшую тягу, достаточную для движения миниатюрного космического аппарата. Средний наноспутник нуждается приблизительно в двухстах таких иглах, которые обеспечивают ему суммарную тягу, достаточную для осуществления перемещений и маневров в космосе. Но процесс изготовления игл достаточно сложен и дорог, а иглы являются чрезвычайно хрупкими и могут быть разрушены воздействием различных неблагоприятных факторов, в том числе и силой тяги, которую они сами и создают. Именно поэтому такая технология считается пока неприемлемой и не получила широкого распространения.

Однако исследователи из Мичигана нашли решение вышеописанной проблемы. Этим решением стала магнитная жидкость, жидкость, в которой растворены ферромагнитные наночастицы, благодаря чему она может течь и принимать определенные формы под воздействием внешних магнитных полей. Под воздействием точечного магнитного поля, индуцируемого постоянным или электрическим магнитом, такая жидкость может формировать крошечный «пик», выступающий в роли иголки реактивного двигателя, по которой течет ионная «жидкость». Во время проведения экспериментов ученые случайно подали на такой микрореактивный двигатель слишком большой электрический потенциал, что привело к возникновению микровзрыва, разрушившего структуру иголок. Но как только электрический потенциал был снижен снова до нормального значения, иголки полностью восстановили свою форму и двигатель продолжил работать. Подобное свойство самовосстановления иголки из магнитной жидкости продемонстрировали и при других видах внешних воздействий, в том числе и механических.

Естественно, что для того, чтобы магнитные жидкости стали основой реальных реактивных двигателей, толкающих наноспутники в космосе, ученым придется проделать еще массу работы и создать множество опытных образцов таких двигателей. Самой основной проблемой, которую им предстоит решить, является состав растворителя магнитной жидкости, которая должна оставаться текучей и при чрезвычайно низкой температуре, которую в космосе может практически моментально сменить высокая температура, возникающая в момент перехода космического аппарата с теневой на освещенную сторону околоземной орбиты.

Ученые считают, что к ключевым проблемам микроминиатюризации спутников среди прочего следует отнести создание новых технологий в области оптики, систем связи, способов передачи, приема и обработки больших массивов информации. Речь идет о нанотехнологиях и наноматериалах, позволяющих на два порядка снизить массу и габариты приборов, выводимых в космос. Например, прочность наноникеля в 6 раз выше, чем обычного никеля, что дает возможность при использовании его в ракетных двигателях уменьшить массу сопла на 20-30%.


5. Космический лифт


Привычные мечты о неограниченной космической экспансии человечества столкнулись в последние годы с кризисом (или, точнее сказать, стагнацией) в технологиях доставки в космос грузов и людей. Никак не удается совместить жесткие требования безопасности полетов с экономической целесообразностью. Самые горячие головы даже требуют вовсе отказаться от пилотируемых полетов, поскольку они-де неоправданно дороги и сопровождаются неизбежными человеческими жертвами. Единственной реалистичной альтернативой ракетной технике из всех придуманных за последние полвека является космический лифт - мост или канат, протянутый с поверхности Земли на орбиту.

Спутник на низкой орбите может двигаться со скоростью около 8 км/с и делать один виток вокруг Земли за 1,5 часа. Но чем выше мы поднимаемся над Землей, тем слабее гравитация, тем медленнее движение спутника, тем больше требуется времени на то, чтобы он облетел всю планету. На высоте 35 786 км над экватором период обращения спутника сравнивается с периодом вращения Земли - это так называемая геостационарная орбита. Выведенное на такую орбиту тело неподвижно зависает над одной точкой на земной поверхности. Если протянуть к нему очень длинный и прочный канат, то можно будет взбираться до неба и спускаться назад без использования дорогостоящих и опасных ракет.

Конечно, сам вес этой «привязи» будет тянуть такую конструкцию к Земле. Поэтому его необходимо компенсировать, пробросив канат еще дальше в космос и закрепив на дальнем конце противовес. Обращаясь вокруг Земли, как камень, вложенный в пращу, он будет обеспечивать устойчивое натяжение всей связке.

У Земли основание каната можно прикрепить, например, к очень высокой башне или к плавучей океанской платформе. У каждого такого варианта есть свои преимущества: башня может спасти от изменчивости неспокойных нижних слоев атмосферы, а океанская платформа позволит совершать маневры уклонения, если ураган или гроза будут создавать опасность для нашей привязи. Но крепление троса в нижней части в любом случае не должно быть жестким, чтобы он не лопнул при возникновении колебаний.

С самого появления идеи космического лифта было ясно, что имеющиеся в распоряжении человека материалы не выдержат безумных нагрузок, которые испытает «паутинка», спущенная из космоса. Согласно полученным уравнениям, толщина оптимальной привязи по мере удаления от Земли сначала экспоненциально растет, затем на высоте двух-трех земных радиусов, по мере того, как силу земного притяжения компенсирует центробежная сила, рост толщины замедляется, и наконец, вблизи геостационарной орбиты толщина становится постоянной.

Ключевой вопрос технологии космического лифта: насколько толстым станет канат в верхней точке. Расчеты показывают, что его толщина фантастически сильно зависит от свойств материала - его прочности и плотности. Если использовать обычную сталь (плотность 7,8 г/см3, усилие на разрыв 2 ГПа, что соответствует давлению 20 тысяч атмосфер), то расчетная толщина превысит видимые размеры Вселенной, что попросту лишает расчет физического смысла. Даже из лучших марок стали (5 ГПа) построить космический лифт совершенно нереально. Но если в несколько раз поднять прочность и снизить плотность материала, результат меняется кардинально.

Например, с уже известными человечеству материалами - паучьим «шелком» (1,3 ГПа при плотности 1,2 г/см3), углеродистым стекловолокном (2-5 ГПа при 1,9 г/см3), кевларом (3,6 ГПа, 1,4 г/см3) - толщина троса в верхней части получается от сотен километров до всего десятка метров. Впрочем, с инженерной и экономической точек зрения подобный проект все равно малореален. Собственно, именно отсутствие подходящих материалов и привело к тому, что на долгое время космические лифты обосновались исключительно на страницах фантастической литературы.

Второе дыхание идея космического лифта получила с появлением в 1991 году принципиально новых материалов - углеродных нанотрубок. Это протяженные цилиндрические структуры диаметром в считанные нанометры. Их можно описать как свернутые в тонкую трубочку плоские листы графита мономолекулярной толщины (хотя в реальности нанотрубки образуются иначе). В плоскости графитового слоя атомы углерода соединены в характерную гексагональную (шестиугольную) решетку, обладающую высокой прочностью, которую унаследовали и нанотрубки.

Упрощенно механизм роста УНТ заключается в следующем. Углерод, образующийся при термическом разложении углеводорода, растворяется в наночастице металла. При достижении высокой концентрации углерода в частице на одной из граней частицы-катализатора происходит энергетически выгодное «выделение» избыточного углерода в виде искаженной полуфулереновой шапочки. Так зарождается нанотрубка. Разложившийся углерод продолжает поступать в частицу катализатора, и для сброса избытка его концентрации в расплаве нужно постоянно избавляться от него. Поднимающаяся полусфера (полуфуллерен) с поверхности расплава увлекает за собой растворенный избыточный углерод, атомы которого вне расплава образуют связь С-С, представляющую собой цилиндрический каркас-нанотрубку.

Температура плавления частицы в наноразмерном состоянии зависит от ее радиуса. Чем меньше радиус, тем ниже температура плавления, вследствие эффекта Гиббса-Томпсона. Поэтому наночастицы железа с размером порядка 10 нм находятся в расплавленном состоянии ниже 600°С. На данный момент осуществлен низкотемпературный синтез УНТ методом каталитического пиролиза ацетилена в присутствии частиц Fe при 550°С. Снижение температуры синтеза имеет и негативные последствия. При более низких температурах получаются УНТ с большим диаметром (около 100 нм) и сильно дефектной структурой типа «бамбук» или «вложенные наноконусы». Полученные материалы состоят только из углерода, но к экстраординарным характеристикам (например, модуль Юнга) наблюдаемым у одностенных углеродных нанотрубок, получаемых методом лазерной абляции или электродуговым синтезом, они даже близко не приближаются.

По своей устойчивости на разрыв они более чем на порядок превосходят сталь и при этом имеют в шесть раз меньшую плотность. Нитка миллиметрового диаметра, состоящая из нанотрубок, теоретически могла бы выдержать груз в 60 тонн (усилие на разрыв 60 ГПа) и даже больше - самая оптимистичная приводимая в специальной литературе цифра составляет 300 ГПа.

Загвоздка, однако, в том, что сегодня никто не умеет изготавливать из нанотрубок нитки. Трубки, которые удается получить, имеют длину, измеряемую микронами, в лучшем случае - миллиметрами, и нет никаких гарантий, что параметры нитей из нанотрубок действительно когда-нибудь достигнут теоретических показателей. Во-первых, даже самая лучшая нить будет, конечно же, заметно менее прочной, чем отдельные ее волокна. Во-вторых, на прочность трубок самым плачевным образом влияют дефекты кристаллической решетки. Согласно мнению некоторых ученых, именно эти неизбежные дефекты станут непреодолимым препятствием для космического лифта. Ведь даже если в идеальных условиях мы и научимся изготавливать безупречные волокна, то повреждения от микрометеоритов и космических лучей, эрозия под действием атмосферного кислорода могут свести все усилия на нет.

Другая важнейшая проблема, которую предстоит решить, - это создание быстрых и легких подъемников, способных взобраться по тросу, по крайней мере, на 36 тысяч километров (на высоту геостационарной орбиты). Собственно, сложность заключается в отсутствии достаточно энергоемких источников питания. Ведь энергозатраты на преодоление земного притяжения на пути до геостационарной орбиты составляют 49 мегаджоулей на килограмм (это не считая неизбежных потерь энергии). Для сравнения: при сжигании килограмма водород-кислородной топливной смеси выделяется всего 16 МДж. Это не значит, что на химическом топливе космический лифт не сможет работать в принципе, но по эффективности своей работы он тогда сравнится с теми же ракетами, вынужденными для выведения полезной нагрузки сжигать огромное количество топлива и сбрасывать отработавшие ступени. Еще хуже с аккумуляторами, которые, разумеется, каждый раз на пути к звездам сбрасывать не получится. Хотя тут тоже может быть уловка: кабины, идущие вниз, могут делиться выработанной при спуске электроэнергией со своими встречными партнерами. Но все это накладывает на организаторов грузопотока слишком жесткие ограничения.

Поэтому питание для своей работы (во всяком случае, на первых порах) лифт будет получать в основном с Земли. Изобретатель концепции космического лифта Юрий Арцутанов предлагал подводить электричество по вплетенным в канат металлическим полосам. Однако на нынешнем этапе эта идея не кажется столь привлекательной, поскольку усложняет конструкцию троса.

Наиболее перспективной представляется передача энергии направленными пучками видимого или СВЧ-излучения, для которого земная атмосфера прозрачна. Чтобы расходимость пучка была минимальной, можно, например, использовать лазеры. Впрочем, передать энергию - это полдела, нужно ее еще и принять. Для этого необходимо снабдить лифт высокоэффективными фотоэлектрическими преобразователями.

Интересно, что многие принципиальные сложности, связанные с устройством дороги с Земли на орбиту, пропадают (или же теряют свою остроту), если искать применение «лифтовому хозяйству» в дальнем космосе, на что указывал опять же еще Арцутанов. Ведь с гравитацией астероидов, спутников планет или даже Марса вполне могут справиться нынешние материалы и энергетические установки. Не исключено, что первые конструкции такого типа возникнут где-нибудь возле Луны. Ее медленное вращение, правда, не позволяет использовать ту же схему, что и с земной геостационарной орбитой, но конец троса с грузом можно поместить, например, в точку либрации между Луной и Землей. Такой лифт будет длиннее земного, но требования к нему предъявляются не столь жесткие.

Предположим, что проблемы с материалом и энергетикой благополучно разрешены. Но ведь надо еще каким-то образом построить сам космический лифт. Если изготовить трос на Земле, то ракетные технологии вряд ли позволят целиком забросить его на орбиту. Даже если выводить трос в космос по частям, стоимость проекта надолго сделает лифт нерентабельным - ведь масса материала может достигать многих тысяч тонн. Еще Арцутанов предложил начать с небольшой спущенной с небес «нитки». Но как спустить с геостационарной орбиты первую, хотя бы и очень тонкую нить? Нужно, конечно же, выпускать сразу два «уса» - в противоположных направлениях, к Земле и от нее, - с тем расчетом, чтобы сам спутник в процессе вытравливания этого троса не смещался с нужной орбиты. При движении на трос будет действовать сила Кориолиса, отклоняющая его от вертикального направления, а на начальном участке нить вообще будет покоиться в невесомости. Поэтому ее движением, вероятно, придется какое-то время управлять с помощью небольших двигателей коррекции.

Когда нить достигнет Земли, по ней взберутся первые роботы-строители, которые примутся наращивать толщину каната уже на месте. В принципе эти «паучки» могут быть самых, что ни на есть микроскопических размеров. Возможно, к тому времени, когда развернется космическая стройка, нанороботы, которые сегодня кажутся нам едва ли не большей фантастикой, чем сам лифт с Земли на небо, уже станут реальностью, и достаточно будет просто их запрограммировать. Эти же невидимые труженики-нанороботы могли бы подновлять материал, устраняя постоянно возникающие дефекты и повреждения. Кстати, если развитие нанотехнологий пойдет в соответствии с оптимистичными прогнозами, то должны появиться и саморазмножающиеся нанороботы. Вся стоимость космического лифта будет тогда определяться лишь услугами проектировщиков и программистов, ну и изготовлением первичной нити. Надо только побеспокоиться о безопасности применения нанороботов «на свежем воздухе» - исключить неконтролируемое размножение, мутации и т.п. Если это будет сделано, лифты вообще станут «самособирающимися» и самообслуживающимися и органично впишутся в ландшафт грядущего века нанотехнологий.

Впрочем, целый ряд серьезных проблем остается и после успешного построения космического лифта - на стадии эксплуатации. Определенное беспокойство специалистам, следящим за целостностью нитей, может доставлять различный космический мусор. Банальные грозы с ураганами или обледенение могут повредить нижний, самый тонкий участок троса, а поскольку вверху он только утолщается, нельзя восстановить обрыв, просто немного приспустив трос. В число возможных бед включают и собственные колебания гигантской «струны», которые могут привести к ее разрушению. У проблемы построения дороги на небо есть также определенные военные и политические аспекты. Достаточно представить, насколько привлекательной мишенью для террористов станет такое гигантское хрупкое сооружение!

Допустив на минуту, что все сложности удалось обойти, и посчитав возможную выгоду от этого предприятия, мы сразу поймем энтузиазм NASA. Ведь с приходом лифтов себестоимость поднятия килограмма на высоту геостационарной орбиты составит от нескольких долларов (согласно оптимистичным оценкам) до сотен долларов (по самым пессимистичным оценкам). Сравните это с тысячами и десятками тысяч долларов за килограмм при современных ракетных технологиях. По мнению Брэдли Эдвардса, одного из основателей компании High Lift Systems, которой NASA выделило финансирование для исследований по проблеме космического лифта, на реализацию проекта потребуется от 10 до 40 миллиардов долларов - сравнимо с разработкой новых шаттлов. Если верить этой оценке, то затраты с лихвой окупятся уже за первые десятилетия эксплуатации нового чуда техники.

Естественно, что после ознакомления с этим проектом возникает ряд сомнительных вопросов. Компания LiftPort. приводит список наиболее распространенных вопросов и своих ответов на них.



6. Перспективы развития


В 2025 году появятся первые ассемблеры, созданные на основе нанотехнологий. Они будут способны конструировать из готовых атомов любой предмет. Достаточно будет спроектировать на компьютере любой продукт, и он будет собран и размножен сборочным комплексом нанороботов. Но это всё ещё самые простые возможности нанотехнологий.

Из теории известно, что ракетные двигатели работали бы оптимально, если бы могли менять свою форму в зависимости от режима. Только с использованием нанотехнологий это станет реальностью. Космический корабль сможет преобразиться примерно за час. Нанотехника, встроенная в космический скафандр и обеспечивающая круговорот веществ, позволит человеку находиться в нем неограниченное время.

Нанороботы способны воплотить также мечту фантастов о колонизации иных планет, эти устройства смогут создать на них среду обитания, необходимую для жизни человека. Станет возможным автоматическое строительство орбитальных систем, любых строений в мировом океане, на поверхности земли и в воздухе (эксперты прогнозируют это к 2025 году).



Вывод


Сформировавшись исторически, к настоящему моменту, нанотехнология, завоевав теоретическую область общественного сознания продолжает проникновение в его обыденный пласт. Уже сейчас в нанотехнологии получен ряд исключительно важных результатов, позволяющих надеяться на существенный прогресс в развитии многих других направлений науки и техники.

Космос как сфера применения нанотехнологии откроет перспективу для механоэлектрических преобразователей солнечной энергии, наноматериалы для космического применения. Именно развитие сверхсложных наносистем может стать национальным преимуществом страны. Как и нанотехнологии, наноматериалы дадут нам возможность серьезно говорить о пилотируемых полетах к различным планетам Солнечной системы. Именно использование наноматериалов и наномеханизмов может сделать реальностью пилотируемые полеты на Марс, освоение поверхности Луны.

Не нашел материала для курсовой или диплома?
Пишем качественные работы
Без плагиата!