Drumul spre steaua Alpha Centauri s-ar putea scurta la doar 20 de ani cu ajutorul unei noi tehnologii laser
Dorința umanității de a explora spațiul îndepărtat continuă să inspire noi cercetători să caute noi modalități de a ajunge în locuri îndepărtate de casă. Folosind propulsia convențională cu rachete, o călătorie spre Alpha Centauri, cea mai apropiată stea de noi, ar dura mii de ani. În schimb, o echipă de oameni de știință studiază lumina ca o formă de propulsie mai rapidă, mai ieftină și mai sustenabilă, relatează Gizmodo.
Cercetători de la Texas A&M University au demonstrat utilizarea fasciculelor laser pentru a ridica și a ghida dispozitive inginerești de dimensiuni foarte mici, fără contact fizic.
Rezultatele experimentului recent au fost publicate în revista Newton și au potențialul de a transforma propulsia bazată pe lumină într-o metodă scalabilă, care ar putea într-o zi să alimenteze o misiune către Alpha Centauri.
Urmând lumina spre Alpha Centauri
Ideea de a folosi lumina pentru a propulsa obiecte în spațiu nu este nouă. Particulele de lumină, sau fotonii, transportă impuls, care este transferat către suprafața unui obiect, generând cantități foarte mici de tracțiune.
Tehnologia a fost deja demonstrată pentru veliere solare, care folosesc lumina Soarelui pentru a propulsa vehicule mici prin spațiu, într-un mod similar cu cel în care vântul împinge bărcile cu pânze pe apă.
Noua cercetare dezvoltă acest concept, urmărind utilizarea laserelor pentru a împinge o întreagă navă spațială către destinații din spațiul îndepărtat. Oamenii de știință din spatele studiului au dezvoltat dispozitive la scară micronică pe care le-au numit „metajeturi” – materiale ultrafine, mai subțiri decât grosimea unui fir de păr uman.
Aceste dispozitive sunt gravate cu modele minuscule care acționează ca o lentilă, ajutând cercetătorii să controleze modul în care se comportă lumina atunci când se reflectă pe suprafața lor.
Prin acest design complex, oamenii de știință au reușit să controleze transferul de impuls exercitat de fasciculul laser, ghidând metajeturile în toate cele trei dimensiuni. Această manevrabilitate completă în trei dimensiuni diferențiază experimentul de cercetările anterioare privind sistemele de propulsie bazate pe lumină și, potrivit cercetătorilor, nu a mai fost atinsă până acum.
O descoperire care ne aduce cu un pas mic mai aproape de stele
Shoufeng Lan, profesor asistent și director de laborator la Texas A&M, a explicat într-un comunicat că efectul este similar cu o minge de ping-pong care ricoșează de pe o suprafață. Atunci când lumina se reflectă pe un obiect, ea transferă impuls, împingând obiectul printr-o forță mică, dar măsurabilă.
Experimentul a fost realizat într-un mediu fluid pentru a compensa gravitația și a observa mai bine mișcarea metajeturilor.
Deși dispozitivele utilizate în experiment sunt extrem de mici, echipa consideră că acest concept poate fi extins pentru a include obiecte mai mari, dacă există o cantitate suficientă de putere optică.
Spre deosebire de alte metode care controlează obiectul prin modelarea luminii în sine, această nouă abordare integrează controlul direct în material, prin intermediul modelelor minuscule, permițând o generare mai flexibilă a forței. În acest fel, forța depinde de puterea luminii, nu de dimensiunea obiectului.
Cercetătorii implicați în studiu cred că dispozitivul lor ar putea fi, într-o zi, adaptat pentru utilizare într-o misiune către Alpha Centauri, care ar putea ajunge la sistemul stelar într-un interval relativ scurt de aproximativ 20 de ani.
Echipa speră să testeze dispozitivele într-un mediu de microgravitație pentru a studia modul în care metajeturile s-ar comporta în spațiu.
În mod similar, Agenția Spațială Europeană a direcționat recent un fascicul laser asupra unor aerogeluri din grafen, propulsând materialul exclusiv cu ajutorul luminii. Experimentul respectiv a urmărit, de asemenea, dezvoltarea unui viitor al călătoriilor spațiale fără combustibil convențional.
hotnews.ro
