Фото из открытых источников
Эксперименты американсикх учёных стали первым шагом от теоретических моделей к практическим технологиям, который однажды помогут достичь Альфа Центавры — ближайшей к нам звездной системы. Работу авторы опубликовали Nature Photonic.
Исследователями из Калифорнийского технологического института разработана экспериментальная платформа для исследования ультратонких мембран, способных стать базой для световых парусов, которые станут двигать космические аппараты с помощью лазерного излучения. Идею применения лазерного излучения для разгона миниатюрных зондов до сверхвысоких скоростей впервые озвучили благодаря проекту Breakthrough Starshot, запущенному в 2016 году Стивеном Хокингом и Юрием Мильнером.
Гарри Атватер, профессор прикладной физики и материаловедения Калифорнийского технологического института, поясняет: световой парус будет двигаться быстрее любого космического корабля, что поможет открыть путь к межзвездных путешествиям.
Для изучения поведения материала будущих световых парусов была создана экспериментальная платформа. Эксперты применили электронно-лучевую литографию для создания наномембраны из нитрида кремния, имеющей толщину всего 50 нанометров. Мембрана являет собой «микроскопический батут» размером 40×40 микрон, который крепится на пружинах. Лазерный луч действовал на мембрану, что вызывало ее колебания, а исследователи замеряли силу излучения, что приводит к движению материала.
Одной из сложностей эксперимента стало обстоятельство, что помимо давления света лазер провоцировал и нагрев мембраны, а это отражалось на результатах. Но ученым удалось не только компенсировать этот эффект, но и использовать его для более точного измерения силы излучения.
В будущем они планируют задействовать нанотехнологии и метаматериалы, что помогут управлять вращением светового паруса. Эта работа, говорят специалисты, стала важным шагом на пути к созданию полноценного светового паруса, способного использовать лазерное излучение для межзвездных путешествий.
