Новітня технологія «метаджетів» на основі світлового руху може революціонізувати космічні подорожі
Людство давно замислюється над тим, як дістатися до інших зоряних систем, однак сучасні технології залишаються надто повільними для таких місій. За використання традиційних ракетних двигунів політ до Альфа Центавра — найближчої до Землі зоряної системи — тривав би тисячі років. Саме тому вчені активно шукають альтернативні способи пересування в космосі, і одним із найперспективніших варіантів вважається використання світла.
Дослідники з Техаського університету A&M представили нову концепцію, яка передбачає застосування лазерних променів для руху космічних апаратів. Їхній підхід базується на технології так званих «метаджетів» — надзвичайно малих інженерних структур, здатних ефективно взаємодіяти зі світлом і перетворювати його енергію на рух.
Ідея використання світла для переміщення об’єктів не є новою. Фотони, з яких складається світло, мають імпульс і можуть передавати його поверхні, створюючи тягу. Цей принцип уже використовується у сонячних вітрилах, які дозволяють космічним апаратам рухатися завдяки сонячному випромінюванню. Однак новий підхід значно розширює можливості цієї технології.
Метаджети являють собою ультратонкі матеріали, розмір яких менший за товщину людської волосини. На їхній поверхні нанесені спеціальні мікроскопічні візерунки, що виконують роль своєрідних лінз. Завдяки цьому вчені можуть точно контролювати, як світло відбивається від поверхні, а отже — і як передається імпульс.
Це дозволило дослідникам досягти керованого руху таких об’єктів у тривимірному просторі. За словами доцента Шоуфена Лана, ефект можна порівняти з відскоком м’ячика від поверхні: коли світло відбивається, воно передає частину своєї енергії, створюючи силу, здатну рухати об’єкт.
Читайте також: Космічні дзеркала можуть освітлювати нічну Землю: як це планують реалізувати
Під час експерименту метаджети тестували у рідкому середовищі, що допомогло зменшити вплив гравітації та точніше відстежити їхню поведінку. Хоча наразі мова йде про надзвичайно малі структури, вчені переконані, що цю технологію можна масштабувати для більших апаратів за умови достатньої потужності лазерного випромінювання.
Важливою перевагою метаджетів є те, що механізм керування рухом закладений безпосередньо в матеріал. Це відкриває нові можливості для точного маневрування та ефективного використання енергії.
У перспективі така технологія може стати основою для міжзоряних місій. Зокрема, дослідники вважають, що використання світлових двигунів і метаджетів дозволить скоротити час подорожі до Альфа Центавра приблизно до 20 років, що виглядає справжнім проривом у сфері космічних досліджень.
