Сегодня 06 сентября 2026
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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Microsoft изменила структуру отчётности и теперь будет сообщать данные об облаке Azure, на которое приходится уже треть выручки 2 ч.
ИИ-агенты потребляют в пять раз больше токенов, чем люди, и это даёт преимущество дешёвым китайским моделям 11 ч.
Новая статья: WheelMates — без ветерка. Рецензия 19 ч.
Боевик Samson от создателя Just Cause выйдет на консолях до конца сентября после провального релиза на ПК 21 ч.
Амбициозная вампирская ролевая игра The Blood of Dawnwalker от ветеранов CD Projekt Red уже стала хитом продаж — миллион копий за два дня 24 ч.
Суд разрешил конкуренту X использовать слово твит и логотип птицы, но запретил имя Twitter 05-09 14:01
Windows 11 будет сообщать приложениям возраст пользователя 05-09 13:38
В поглощении Hugging Face компанией Nvidia оказалось много символизма — возможно, неслучайного 05-09 13:24
Спамеры стали использовать ASCII-подмену символов — раньше так взламывали ИИ 05-09 12:21
В независимом тестировании OpenAI GPT-6 Astra оказалась почти не лучше предшественницы 05-09 12:01
У Европы появилась своя частная ракета — Isar Aerospace со второй попытки вывела Spectrum на орбиту 5 ч.
Xiaomi настолько уверена в своей тяговой батарее, что готова менять сгоревший из-за неё автомобиль на новый 12 ч.
Выручка Foxconn на крыльях ИИ-бума в августе выросла на 52 %, и это только начало, как считают в компании 12 ч.
AMD анонсировала рабочую станцию Threadripper Halo Station с Instinct MI350P для ИИ-задач 05-09 16:36
ASUS анонсировала ИИ-серверы на чипах Intel Xeon 6 и AMD EPYC 9006 05-09 16:28
В 2027 году Apple выпустит умную камеру, которая записывает только нужные события 05-09 12:41
Бюджетные Galaxy A помогут Samsung нарастить поставки, пока конкуренты сокращают производство на фоне роста цен на память 05-09 12:17
Google, Oppo и Vivo вслед за Apple добавят два слоя стекла в складные дисплеи смартфонов 05-09 11:06
Apple усилила наём сотрудников в Китае — потребовались специалисты в области ИИ и не только 05-09 10:36
Samsung и Arm собираются разработать для OpenAI чип, который будет выпускаться по 2-нм технологии 05-09 09:58