Сегодня 31 января 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.

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Arknights: Endfield — если бы Satisfactory была китайской гачей. Рецензия 4 ч.
Россияне стали больше сидеть во «ВКонтакте» и смотреть «VK видео» 7 ч.
Разработчики Yakuza Kiwami 3 пообещали исправить графику к релизу — пока ремейк местами выглядит хуже, чем игра 16-летней давности 8 ч.
Microsoft исправила сбои входа и загрузки в свежем обновлении Windows 11 9 ч.
В Китае ликвидировали одну из крупнейших в мире сетей пиратской манги 9 ч.
Режиссёр Даррен Аронофски выпустит сгенерированный ИИ сериал о войне за независимость США 9 ч.
Сразу три источника подтвердили, когда пройдёт следующая презентация Nintendo Direct и какой она будет 9 ч.
Разработчики провальной MindsEye уйдут от IO Interactive, чтобы взять своё будущее под контроль — кроссовер с Hitman отменён 10 ч.
«Нацелены выпустить выдающуюся игру»: ведущий разработчик Beyond Good and Evil 2 подтвердил статус долгостроя после чистки в Ubisoft 11 ч.
ИИ схлестнулся с людьми в битве на креативность — результаты неоднозначны 13 ч.
Качественные изображения Samsung Galaxy S26 и S26+ слили в Сеть до анонса 3 ч.
Неооблака «засасывают» ИИ-данные как чёрные дыры, меняя поведение Сети 6 ч.
Финны начали варить пиво «на песке» — местная пивоварня установила песочный теплоаккумулятор 7 ч.
Музыкальные издатели потребовали от Anthropic $3 млрд за «вопиющее пиратство» 7 ч.
Китай тоже планирует строительство гигаваттных космических ЦОД 8 ч.
От технологического наследия к построению будущего — Atos перезапустила бренд Bull для HPC, ИИ и квантовых инноваций 8 ч.
США продвигают «атомные кампусы» с ослабленными требованиями к ядерной безопасности, чтобы запитать ИИ ЦОД 8 ч.
Android 16 распространяется быстрее предшественника — свежая ОС заняла 7,5 % Android-устройств по всему миру 8 ч.
Мировой рынок смартфонов заработал рекордные $143 млрд за квартал — пользователи стали чаще выбирать флагманы 9 ч.
Смесь iPhone Air и Google Pixel: представлен смартфон Realme 16 с чипом Dimensity 6400 Turbo и батареей на 7000 мА·ч 9 ч.