Сегодня 27 июля 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 🔥
Первая за 20 лет новая Myst отменена, но есть и хорошая новость 9 мин.
«Больше похоже на Dragon Age, чем Veilguard»: моддер добавил в Baldur's Gate 3 полноценную камеру от третьего лица 55 мин.
Новая статья: Gamesblender № 786: «честный» Unity 7, игры за рекламу от Xbox, четыре Fallout и криптокражи в Steam 13 ч.
Apple ответит в суде за то, что пропустила в App Store мошеннический криптокошелёк — пользователи потеряли $1,8 млн 21 ч.
«Хватит пугать людей» — Дженсен Хуанг раскритиковал апокалиптическую риторику ИИ-отрасли 26-07 00:30
Новая статья: Moss: The Forgotten Relic — сказочный сборник, сбежавший из VR-плена. Рецензия 26-07 00:07
В США разгорелись споры между сторонниками и противниками открытых ИИ-моделей 25-07 20:21
Microsoft подключит чипы TPM к борьбе с пиратскими активаторами Windows 25-07 19:35
OpenAI целую неделю не замечала, что её ИИ-агенты взломали Hugging Face 25-07 11:18
Microsoft представила ИИ-модели для работы с изображениями и речью — они значительно экономнее аналогов OpenAI 25-07 11:11
Россияне стали чаще заказывать электронику из-за границы — и чаще выбирают более доступные варианты 1 мин.
Анонсирован смартфон Vivo X300 E с «яблочным» дизайном, оптикой Zeiss и батареей на 7200 мА·ч 2 мин.
Ремонтируют даже iPhone 4: россияне всё чаще чинят электронику вместо покупки новой 3 ч.
Airbus переезжает во французское облако Scaleway 3 ч.
Apple покажет умные очки на конференции WWDC27 — с ИИ, но без дисплеев 8 ч.
Новая статья: Обзор видеокарты Acer Nitro Radeon RX 9060 XT OC 8G: на что хватает 8 Гбайт VRAM? 12 ч.
Корабль «Союз МС-28» доставил с МКС в Казахстан двух россиян и американца 19 ч.
Сбой в «Аллее дата-центров» привёл к мгновенному отключению 3 ГВт мощностей — рекорд для энергосистемы США 19 ч.
Astera Labs представила первые в отрасли 3,2-Тбит/с интеллектуальные ретаймеры и редрайверы для Ethernet и UALink 23 ч.
Apple выпустит первый водонепроницаемый iPad в этом году 23 ч.