Новости из мира высоких технологий

Нанофотонные световые паруса можно будет разогнать до релятивистских скоростей



Однажды, в не столь отдаленном будущем, световые паруса будут мчаться сквозь космос на скорости порядка 20% от световой (или 60 000 км/с), подталкиваемые не топливом, а давлением излучения мощных лазеров на Земле. Двигаясь с этими релятивистскими скоростями, световые паруса на лазерах могли бы достичь ближайшей соседней звезды (к Солнцу) Альфы Центавра, либо ближайшей потенциально обитаемой планеты Проксимы Центавра b, всего за 20 лет. Оба объекты находятся более чем в четырех световых годах от нас.

Однако проектирование световых парусов — сложная инженерная задача, требующая почти невозможного: идеальный световой парус должен иметь ширину в несколько метров и быть механически достаточно прочным, чтобы выдерживать интенсивное давление излучения, однако толщина его должна быть всего 100 нанометров и вес — несколько граммов.

Что такое световой парус и в чем сложность его создания

Другие требования вытекают из механизмов работы этих самых световых парусов. Согласно уравнениям Максвелла, свет обладает импульсом и может оказывать давление на объекты. Но световые паруса не просто подталкиваются давлением излучения, как обычный парус — силой ветра. Вместо этого давление рождается оттого, что световой парус отражает излучение. Поэтому оптимальный парус должен отражать большую часть излучения в лазерном луче ближнего инфракрасного спектра и одновременно с этим излучать в среднем инфракрасном спектре для эффективного охлаждения.

В новом исследовании, опубликованном в Nano Letters, ученые Огньен Илик, Кора Вент и Гарри Этуотер из Калифорнийского технологического института в Пасадене показали, что нанофотонные структуры могут обладать потенциалом удовлетворения строгих требований к материалу, из которого будут делать парус, способный путешествовать на околосветовых скоростях.

Если в предыдущих конструкциях использовались такие материалы, как сверхтонкий алюминий, различные полимеры и углеродное волокно, нанофотонные структуры могут манипулировать светом на субволновых масштабах, а значит одновременно решают вопросы эффективного отталкивания (отражения) и распределения тепла (излучения). В качестве примера ученые показали двуслойный сендвич из кремния и диоксида кремния, которые обладают заданными свойствами. Кремний обладает высоким индексом отражения — что выливается в эффективное движение, но плохо остывает, а диоксид кремния прекрасно остывает, но хуже отражает.

В будущем эту концепцию можно использовать для минимизации ограничений мощности лазера и размера лазерного массива.

Готовы встать под такой парус? Расскажите в нашем чате в Телеграме.


Источник: Нанофотонные световые паруса можно будет разогнать до релятивистских скоростей
Опубликовал:
Теги: Космос Освоение космоса Свет Скорость Будущее вес ветер Вопрос

Комментарии (0)

Сортировка: Рейтинг | Дата
Пока комментариев к статье нет, но вы можете стать первым.
Написать комментарий:
Напишите ответ :
«На всех парусах…!» Овощные кораблики
«На всех парусах…!» Овощные кораблики
0
Дача сад огород и просто интересное 23:20 05 май 2016
Алые паруса смерти
Алые паруса смерти
0
Интересности 17:38 27 фев 2018
Теплоизоляция для каркасного дома. Обзор материалов и способов Теплоизоляция для каркасного дома. Обзор материалов и способов
Скорость старения можно замедлить до пренебрежимого уровня
Скорость старения можно замедлить до пренебрежимого уровня
0
Общество и я 18:00 03 дек 2017
Как снимали фильм «Алые паруса»
Как снимали фильм «Алые паруса»
1
Интересный мир 21:48 16 янв 2018
Вот способ, который разгонит даже самые застарелые соли на шее
Вот способ, который разгонит даже самые застарелые соли на шее
15
Женский каприз 02:59 21 сен 2018
Скорость секса для мусульман ограничена
Скорость секса для мусульман ограничена
2
Интересности 16:01 29 янв 2017
Роскошные ресницы растут со скоростью света
Роскошные ресницы растут со скоростью света
66
Дача сад огород и просто интересное 04:02 09 июн 2018
Северное сияние в Норвегии
Северное сияние в Норвегии
0
Жизнь прекрасна 16:30 08 июн 2020
Блюдо, которое сжигает жир со скоростью света: ем, наслаждаюсь и худею!
Блюдо, которое сжигает жир со скоростью света: ем, наслаждаюсь и худею!
20
Дача сад огород и просто интересное 05:15 16 сен 2016
Это средство помогает растениям расти с бешеной скоростью!
Это средство помогает растениям расти с бешеной скоростью!
2
Интересный мир 08:48 16 май 2018
Ученые нашли кислород в галактике, расположенной в 13 миллиардах световых лет о нас
Ученые нашли кислород в галактике, расположенной в 13 миллиардах световых лет о нас
0
Новости высоких технологий 18:30 17 июн 2016
Компания Intel разработала дрон Shooting Star для организации световых шоу
Компания Intel разработала дрон Shooting Star для организации световых шоу
0
Новости высоких технологий 10:30 07 ноя 2016

Выберете причину обращения:

Выберите действие

Укажите ваш емейл:

Укажите емейл

Такого емейла у нас нет.

Проверьте ваш емейл:

Укажите емейл

Почему-то мы не можем найти ваши данные. Напишите, пожалуйста, в специальный раздел обратной связи: Не смогли найти емейл. Наш менеджер разберется в сложившейся ситуации.

Ваши данные удалены

Просим прощения за доставленные неудобства