Сегодня 24 апреля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В США создали стенд для тестирования солнечных парусов, которые доставят зонды к Альфе-Центавра и дальше

Учёные из Калифорнийского технологического института (Caltech) создали стенд для изучения материалов для солнечного (светового) паруса, потенциально способного доставить зонды к другим звёздам и системам. Делать миниатюрные зонды мы уже научились, но с парусами проблема. К ним предъявляются достаточно жёсткие требования, что вызывает необходимость проведения глубоких научных изысканий. Созданный в США стенд для тестирования материалов поможет пройти этот путь.

 Источник изображений: Caltech

Источник изображений: Caltech

Идея использовать световой парус и толкающие его мощные лазеры с Земли или из космоса окончательно сформировалась в 2016 году, когда супруги Юрий и Юлия Мильнеры финансировали проект The Breakthrough Initiatives, заручившись поддержкой всемирно известного физика Стивена Хокинга (Stephen Hawking). Научные работы по проекту возглавил Калифорнийский технологический институт. Создание на базе Калтеха платформы для тестирования материалов для световых парусов стало логическим продолжением работ в той сфере.

Для исследователей было важным отсечь тепловое влияние на образцы лазерного луча — внешнего привода паруса — от создаваемого им теплового излучения, а также от внешних помех. Сила светового давления лазера в составе стенда настолько мала (она и космосе-то будет сравнительно небольшая), что на измерениям мешал даже простой разговор рядом с установкой. В конечном итоге с использованием аргонового лазера удалось создать платформу в вакуумной камере, которая позволяла бы фиксировать воздействие фотонов на материал образцов.

«При разработке мембраны, которую в конечном итоге можно было бы использовать в качестве светового паруса, возникает множество проблем. Она должна выдерживать нагрев, сохранять форму под давлением и устойчиво перемещаться вдоль оси лазерного луча, — говорят учёные. — Но прежде чем мы сможем приступить к созданию такого паруса, нам нужно понять, как материалы реагируют на воздействие лазерного излучения. Мы хотели знать, можем ли мы определить силу, действующую на мембрану, просто измерив её движение. Оказывается, мы можем».

Для оценки смещения образцов паруса под воздействием светового давления были использованы два луча — опорный и измеряющий отклонения. Для этого учёные собрали в микроскопе интерферометр. Почему в микроскопе? Размеры образцов составляют всего 40 × 40 мкм, поэтому для работы с ними без микроскопа не обойтись.

Образец фиксируется в раме на пружинных растяжках. Образец можно поворачивать под нужным углом к лазерным лучам, имитируя различные условия полёта и манёвров, а также получая информацию о распределении силы, которая оказывает на парус световое давление. Очевидно, в полёте парус может менять угол по отношению к толкающему его лучу. Важно возвращать его на курс, что, кстати, можно делать автоматически, если использовать метаматериалы на внутренней поверхности паруса, которые, например, будут придавать ему обратное вращение для возвращения на курс просто под давлением света.

Создаваемое лазером давление на крошечную мембрану из нитрида кремния сместило его на несколько пикометров. Ранее нитрид кремния уже рассматривался в качестве перспективного материала для светового паруса. Новая работа показала, что его свойства можно буквально изучать под микроскопом, собирая полный набор данных, необходимых для будущей реализации масштабного проекта.

Кстати, не обязательно лететь к Альфе-Центавра. Небольшой зонд с солнечным парусом уже сегодня мог бы послужить науке, оказав помощь в поиске девятой планеты в Солнечной системе где-то на её далёких окраинах, на что намекают множество косвенных фактов. И это была бы удивительная история.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Создатель Discord покинул пост гендиректора ради нового будущего компании 6 ч.
Google Gemini проиграл ИИ-гонку — пользователи предпочитают ChatGPT и Meta AI 6 ч.
Российский суд запретил Google продолжить процесс по банкротству «Гугл» в США 7 ч.
Создатели The Quarry и Until Dawn должны были выпустить экшен во вселенной «Бегущего по лезвию» — детали отменённой Blade Runner: Time To Live 7 ч.
«Ошеломляющий объём работы»: ремастер The Elder Scrolls IV: Oblivion поразил дизайнера оригинальной игры 8 ч.
Минфин и ЦБ РФ запустят криптобиржу для «суперквалифицированных» инвесторов 10 ч.
«Возвращает легенду в строй»: антиутопическое приключение на колёсах Beholder: Conductor вышло в Steam и порадовало игроков 10 ч.
Герои не нашего времени: Ubisoft анонсировала мобильную блокчейн-игру Might and Magic Fates 11 ч.
Google и X могут стать следующими целями для Еврокомиссии 12 ч.
Google проиграла биткоину по рыночной капитализации 13 ч.
Рост выручки и прибыли SK hynix превзошёл ожидания аналитиков 2 ч.
Глава Intel произвёл ключевые кадровые перестановки, чтобы распрощаться с бюрократией 2 ч.
Новая статья: Обзор процессорного кулера ID-Cooling Frozn A620 GDL: охлаждение на стиле 5 ч.
Мировые поставки ПК в первом квартале подскочили на 6,7 % благодаря разговорам о трамповских пошлинах 6 ч.
Китайские IT-гиганты всё-таки успели закупить NVIDIA H20 на миллиарды долларов до объявления новых санкций 6 ч.
Новая статья: Обзор планшета DIGMA PRO Empire: успешная попытка усидеть на двух стульях 7 ч.
Не было бы счастья: Индия и Китай стали лидерами по внедрению IPv6 потому, что когда-то им досталось совсем мало IPv4-адресов 7 ч.
Учёные предложили буквально пускать золотую пыль в глаза для лечения возрастной слепоты 8 ч.
Meta запустила онлайн-переводы и другие функции на базе ИИ для умных очков Ray-Ban 10 ч.
AMD подтвердила участие в Computex 2025 — ожидается анонс Radeon RX 9060 XT 10 ч.