Американские исследователи из Университета Таскиги (Tuskegee University, штат Алабама, США) придумали, как сделать потенциальные космические путешествия быстрее и легче. Они разработали новый материал для световых парусов. Фотокристалл, который почти не нагревается под лазером.

Изображение: GigaChat ai

Обычные космические корабли тащат на себе внушительные объёмы топлива. Чем дальше лететь, тем больше горючего нужно. Световые паруса работают иначе. Мощный лазер с Земли светит на парус, фотоны отражаются и толкают корабль вперед.

Проблема старых парусов в том, что они делались из пластика с металлическим напылением. Металл греется. Если светить лазером слишком долго, парус просто плавится. Можно сделать слой толще, но это придаёт конструкции лишний вес.

На этом снимке 2021 года, виден солнечный парус космического аппарата LightSail 2. Источник: https://phys.org/

Ученые из США пошли другим путем. Они заменили металл на фотокристалл — структуру из германиевых стержней и воздушных отверстий размером в сотню нанометров. Это тоньше человеческого волоса в тысячу раз. Кристалл устроен так, что отражает только свет лазера на нужной длине волны, а все остальное излучение, включая солнечное, пропускает сквозь себя. Нагрев минимальный, эффективность отражения почти 90%.

В теории квадратный метр такого паруса под стоваттным лазером разгонит аппарат до сотен метров в секунду всего за час. До межзвездных скоростей пока далеко, но это уже не фантастика. Прорыв в том, что инженеры научились собирать такие структуры с контролируемым рисунком. То есть технология масштабируема. Можно делать большие паруса, легкие и термостойкие. Это значит, что однажды зонд к другой звезде можно будет отпраивть без грамма химического топлива.