Современные ракетные двигатели позволили бы долететь до одной из ближайших к нам соседних звезд, Альфы Центавра, лишь за сотни тысяч лет. Исследователи Техасского университета (США) нашли новый подход к световому движению, который однажды сократит это путешествие до 20 лет.
Команда создала микроустройства — «метаджеты», которые при облучении лазером генерируют управляемое движение. Устройства состоят из метаповерхностей — ультратонких материалов с наноразмерными узорами, позволяющими управлять поведением света. Когда свет отражается от такой поверхности, он передает импульс, создавая небольшую силу, подобно отскоку мячика для пинг-понга.
Ученые впервые продемонстрировали полную трехмерную маневренность в оптических системах тяги. В отличие от традиционных методов, где управление встроено в форму луча, здесь контроль заложен прямо в материал. Это дает гибкость в генерации силы и упрощает масштабирование.
Хотя сегодняшние метаджеты пока меньше толщины человеческого волоса, физика их работы позволяет масштабировать технологию. При наличии мощного лазера таким образом можно толкать и гораздо более крупные объекты. Сила зависит не от размера устройства, а от мощности света.
Устройства изготавливались с наноразмерной точностью. Чтобы компенсировать гравитацию, эксперименты проводились в жидкой среде. Сейчас команда ищет финансирование для испытаний в условиях микрогравитации, где световую тягу можно изучать без помех от силы тяжести. Результаты этих экспериментов открывают путь к управлению объектами от микроскопических устройств до космических кораблей без физического контакта и топлива.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в МФТИ создали первый энергоанализатор для диагностики космических двигателей.
