Сегодня 30 июня 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Мечта о полёте к соседним звёздам на световых парусах столкнулась с суровой физикой

Наиболее жизнеспособной идеей полёта к другим звёздам остаётся световой парус, который вместе с небольшим зондом можно с помощью лазеров разогнать до значительной доли скорости света. Такие проекты рассматриваются и даже реализуются на самых ранних этапах подтверждения концепции. Но всё не так просто, выяснили китайские учёные. На релятивистских скоростях физика света будет серьёзно мешать процессу разгона.

 Источник изображения: NASA / Grover Swartzlander

Источник изображения: NASA / Grover Swartzlander

Нюансы физики света на околосветовых скоростях для светового паруса вскрыли учёные из Харбинского технологического института (Harbin Institute of Technology). Однако даже их работа рассматривает во многом идеализированную модель без учёта множества факторов, например искривления пространства-времени и наличия космической пыли в межзвёздном пространстве. Тем не менее учёные на конкретных расчётах показали, что движение под световым парусом требует более глубокой проработки технологии.

Учёные предупреждают, что по мере разгона паруса падает эффективность передачи импульса от света (фотонов) парусу. Свет воздействует на парус тремя способами: прямой передачей импульса фотонов, отражением фотонов и диффузным рассеянием, когда фотоны поглощаются материалом паруса, а затем переизлучаются в произвольном направлении. Прямой импульс фотонов оказывает на парус наибольшее воздействие. Вклад отражения меньше, а ещё меньший вклад вносит диффузное рассеяние. Более того, для рассеянного света существует критическая скорость, после которой его вклад превращается уже не в тягу, а в тормозящую силу.

Наконец, все три эффекта, создающие тягу за счёт света, ослабевают по мере разгона паруса, что происходит вследствие эффекта Доплера. Для паруса на околосветовых скоростях толкающий его свет смещается в красную область спектра, что означает снижение частоты излучения и ослабление механизмов тяги. При достижении отметки в 75 % скорости света диффузное рассеяние становится тормозящим фактором, поскольку рассеяние преимущественно начинает происходить по направлению полёта. Иными словами, эффективный разгон возможен на начальной стадии полёта, но затем КПД лазеров, толкающих парус и зонд, начинает быстро падать, что до сих пор не учитывалось в полной мере при рассмотрении подобных проектов.

Учёные делают вывод, что будущие световые паруса должны проектироваться не как простые зеркальные плёнки, а как сложные фотонные структуры — на основе метаматериалов или фотонных кристаллов, настроенных под определённые длины волн и режимы движения.

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Безандроидность Huawei набирает обороты: HarmonyOS 6 установили более чем на 70 млн устройств 23 мин.
Apple ускорила выпуск обновлений безопасности в свете растущей угрозы со стороны ИИ 24 мин.
«Не терпится ждать это семь лет»: амбициозный мод Silksoul для Hollow Knight: Silksong впечатлил фанатов первым трейлером 28 мин.
State of Decay 3 может не выйти — Undead Labs оказалась под угрозой закрытия 3 ч.
Netflix выпустит сериал по мотивам Persona — первые подробности 4 ч.
Oracle пообещала сделать управление развитием MySQL более открытым, но сообщество требует гарантий 11 ч.
В WhatsApp появились никнеймы для скрытия телефонного номера — резервирование уже доступно 11 ч.
Календарь релизов — 29 июня – 5 июля: Undergrounded, Monopoly: Star Wars Heroes vs. Villains 13 ч.
Власти США предложили $10 млн за информацию о хакерах, атакующих пользователей WhatsApp и Signal 13 ч.
AMD выпустила драйвер Radeon с решением проблем с установкой на Windows 10 14 ч.
В Китае разогнали оптоволокно до 51,3 Тбит/с на дистанции более 200 км без ретрансляторов 2 ч.
Секреты Apple растеклись по миру: хакеры опубликовали изображения iPhone 18 Pro и другие данные, похищенные у Tata Electronics 3 ч.
Microsoft объявила о достижении положительного водного баланса, но не раскрыла объёмы потребления воды 4 ч.
В России стартовали продажи смартфона Realme C100x с батареей на 8000 мА·ч по цене от 16 999 рублей 4 ч.
ByteDance начнёт распространять ИИ-чипы собственной разработки со следующего года 5 ч.
OpenAI мельком продемонстрировала ИИ-устройство, связанное с моделью Codex 6 ч.
В офисе Supermicro на Тайване прошли обыски, связанные с расследованием по делу о контрабанде серверов в Китай 8 ч.
Новая статья: Обзор ноутбука-трансформера MSI Prestige 16 Flip AI+: ломай меня полностью! 13 ч.
GeForce RTX 3060 начали возвращаться в магазины Европы и США 13 ч.
Nothing Phone (4b) показался на живых фото — и раскрыл основные характеристики 14 ч.