Новий світловий двигун допоможе долетіти до Альфа Центавра майже зі швидкістю світла

Навіть із використанням найпередовіших ракетних двигунів, доступних сьогодні, знадобилися б мільярди доларів і сотні тисяч років, щоб досягти найближчої до нас зірки Альфа Центавра. Вона розташована на відстані трохи більше 4 світлових років. Навіть зі швидкістю світла політ туди зайняв би 4 роки. Тепер же вчені створили новий світловий двигун, показавши, що лазери можна використовувати для підйому і управління об'єктами в декількох напрямках без фізичного контакту. Такий світловий двигун одного разу може дозволити здійснити подорож до Альфа Центавра приблизно за 20 років на швидкості, близькій до швидкості світла, пише Фокус.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Вчені представили мікроскопічні пристрої, звані "метареактивними двигунами", які генерують керований рух за допомогою лазерних променів.

"Метареактивні двигуни" складаються з метаповерхонь. Це надтонкі матеріали, на яких нанесені найдрібніші візерунки. Подібно до лінзи, ці форми дають змогу вченим контролювати поведінку світла, що відбивається від пристроїв. Вчені змогли контролювати передачу імпульсу від світла до об'єкта. Це дало змогу об'єкту рухатися, демонструючи новий спосіб світлового руху.

Автори дослідження порівняли цей ефект з відскоком м'ячиків для настільного тенісу від поверхні столу. Світло поводиться як м'яч, передаючи невелику, але вимірну силу, здатну штовхати об'єкт уперед.

"Метареактивні двигуни" демонструють повну тривимірну маневреність. Це можливість, яка ніколи раніше не була досягнута у світлових рухових системах. Наскільки відомо вченим, це перша демонстрація тривимірного маневрування з використанням такого підходу до створення світлових двигунів.

"Метареактивні двигуни" відрізняються від інших рухових систем одним ключовим аспектом: тоді як інші методи керують об'єктами шляхом формування світла, цей підхід вбудовує управління безпосередньо в сам матеріал. Це дає змогу гнучкіше генерувати силу, що передбачає можливість легшого масштабування концепції світлового двигуна.

Варто зазначити, що пристрої вчених мають розмір лише в кілька десятків мікрон, тобто вони менші за ширину людської волосини. Але, оскільки сила, створювана пристроями, залежить від потужності світла, а не від їхнього розміру, вчені вважають, що їхній метод можна застосувати і до більших рухових систем.

Наразі вчені шукають фінансування для тестування свого світлового двигуна в космосі. Якщо все піде за планом, вони зможуть запропонувати альтернативу традиційним методам світлового руху за допомогою світлових вітрил і великої кількості лазерних променів.

Як уже писав Фокус, проривна рухова системадасть змогу супутникам використовувати атмосферу Землі як паливо на низькій навколоземній орбіті.

Також Фокус писав про те, що марсохід NASA знайшов на Марсі "луску дракона": вчені не знають, як вона з'явилася.

Під час написання матеріалу використано джерела: Newton, Interesting Engineering.