Сегодня 15 октября 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 🔥
OpenAI создала совет по влиянию ИИ на психику пользователей — но без экспертов по предотвращению самоубийств 18 мин.
Microsoft завтра анонсирует «нечто важное» для Windows 30 мин.
Не просто порт, а «новая эра браузерного ретрогейминга»: энтузиасты реализовали веб-версию мультиплеера классической Doom 42 мин.
«Call of Duty существует только потому, что EA были мерзавцами»: босс Battlefield объяснил, как появился главный конкурент Battlefield 2 ч.
«Один из самых красивых городов во всём Тамриэле»: художник поразил фанатов реалистичным переосмыслением Скинграда из The Elder Scrolls IV: Oblivion 3 ч.
ChatGPT научится вести разговоры для взрослых, но только с проверенными взрослыми 4 ч.
Биткоин и золото движутся синхронно — корреляция вплотную подошла к историческому максимуму 4 ч.
От GTX 1060 до RTX 5080: разработчики Vampire: The Masquerade — Bloodlines 2 объявили полные системные требования игры 4 ч.
Ближе к Call of Duty, чем когда-либо: аналитики раскрыли ударные продажи Battlefield 6 6 ч.
Microsoft выпустила последний пакет обновлений для Windows 10 6 ч.
Первая гарнитура на Android XR дебютирует на следующей неделе — Samsung представит Project Moohan 13 мин.
Broadcom представила первые в мире 800GbE-адаптеры Thor Ultra с поддержкой Ultra Ethernet для масштабных ИИ-кластеров 37 мин.
Квартальная выручка неооблаков выросла на 200 %, а в 2030 году она достигнет $180 млрд 2 ч.
«Пьяные матросы с долговыми расписками»: как OpenAI ищет $1 трлн, не предлагая ничего взамен 2 ч.
Oracle запустит в 2026 году ИИ-кластер на базе 50 тыс. AMD Instinct MI450 3 ч.
Учёные создали первую в мире ПЛИС для кремниевой фотоники — она сулит революцию в квантовой и классической электронике 4 ч.
«Оскорбление техноэнтузиастов»: Google Pixel 10 Pro Fold сгорел во время испытаний на прочность 4 ч.
ASML предупредила о грядущем обвале выручки в Китае — но ИИ-бум должен компенсировать потери 5 ч.
DJI не согласна с Пентагоном: компания обжаловала решение суда о военных связях с Китаем 5 ч.
Intel представила GPU-ускоритель Crescent Island для ИИ-инференса 6 ч.