Идея солнечного паруса не нова и даже не единожды испытана в космосе. Известное физикам более ста лет электромагнитное давление позволяет передвигаться в космосе под действием давления света. Это означает, что двигатель в виде мощного лазера можно установить на орбите Земли, а толкаемый им парус и зонд свободно полетят в любом направлении — хоть к соседним звёздам. Самый больной вопрос здесь — способность маневрировать, а не лететь по прямой.
Исследователи из Университета A&M Texaса (Texas A&M University) показали, что наноструктурированные кремниевые массивы могут перенаправлять фотоны так, чтобы создавать контролируемые силы в разных направлениях одновременно. Это достигается за счёт программируемого изменения фазы и вектора направления света, что преобразует толкающий импульс испускаемых лазером фотонов в механическое движение объекта без каких-либо механических узлов.
Учёные назвали такое покрытие «метаджетом» (Metajets). Под словом «программирование» следует понимать особым образом вытравленные в кремнии наноструктуры, которые преломляют свет заранее заданным образом. В опытах под давлением света (луча лазера) образцы метаповерхностей микрометровых размеров разлетались в заранее определённом направлении, а не только строго по оси луча.
Это чистое доказательство концепции. Речь не идёт о скором появлении двигателя для звездолёта, скажем, к Альфе Центавра. Однако натурный эксперимент показал, что такая физика возможна и она работает. Вопрос манёвренного полёта на световом парусе к звёздам или к далёким объектам Солнечной системы — это лишь вопрос масштабирования технологий и разработки новых материалов.
Лететь к звёздам на современных химических двигателях — задача на десятки тысяч лет. Световые паруса, потенциально способные разогнать корабль до скорости 20 % от скорости света, сократят путешествие до ближайших звёзд до десятков лет (до 20 лет к Альфе Центавра). Именно этим много лет занимается фонд The Breakthrough Initiatives, организатором которого стали супруги Мильнеры, а идейным вдохновителем — Стивен Хокинг (Stephen Hawking).
Более того, в прошлом году в Калтехе (США) создали специальный стенд для вдумчивого тестирования конструкций световых парусов. Метаматериалы с программируемыми свойствами способны стать тем решением, которое приблизит появление зондов и кораблей с околосветовой скоростью. И даже если человек не скоро полетит за пределы Солнечной системы сам, автоматические разведчики человечества получат большую свободу перемещения, чем современные космические аппараты на жидком, плазменном или ядерном топливе.
По информации https://3dnews.ru/1140944/v-ssha-sozdali-metamaterial-dlya-solnechnih-parusov-kotoriy-pozvolit-letat-v-lyubom-napravlenii-dage-k-zvyozdam
Обозрение "Terra & Comp".
