Мечтата за пътуване до далечни звезди може да стане реалност благодарение на нова инициатива. Проектът Breakthrough Starshot има за цел да изпрати миниатюрни космически кораби до Алфа Кентавър – най-близката ни звездна система.
Основният метод за задвижване в този проект са светлинните платна – свръхтънки мембрани, които използват налягането на лазерни лъчи или звездната светлина, за да се движат с изключителни скорости. Въпреки огромния потенциал на тази технология, създаването на ефективни светлинни платна е сложен научен процес.
Екипът на Калифорнийския технологичен институт, ръководен от Хари Атуотър, работи върху тестването на ултратънки материали, които могат да издържат на екстремни условия в космоса. Изследователите са създали светлинно платно от силициев нитрид с дебелина едва 50 нанометра. Целта на експериментите е да измерят как лазерното налягане влияе върху платното и какви движения предизвиква.
„Светлинното платно ще се движи по-бързо от всички предишни космически апарати, което ще позволи директно изследване на междузвездните разстояния“, обяснява Атуотър.
За да изследват ефективността на светлинните платна, учените използват интерферометър с обща пътека – специален инструмент, който може да измери миниатюрни движения на платното с точност до пикометри. Тестването във вакуумна камера позволява анализ на твърдостта на платното и реакцията му на различни ъгли на лазерно облъчване.
Оказва се, че когато лазерният лъч е насочен под ъгъл, силата на задвижване намалява. Според изследователите това се дължи на разсейването на част от светлината в ръбовете на платното. За да се реши този проблем, екипът планира да използва метаматериали и нанотехнологии, които ще позволят по-прецизен контрол върху движението и ориентацията на светлинното платно в космоса.
Проектът Breakthrough Starshot е само в началото на своето развитие, но учените са уверени, че технологията на светлинните платна може да бъде ключът към бъдещите междузвездни пътешествия.
