Для осуществления дальних и длительных путешествий космических зондов и кораблей необходимы новые двигательные системы. Соседняя звездная система Альфа Центавра находится на расстоянии всего 4,2 световых лет. Но с использованием современных технологий путешествие туда займет десятки тысяч лет. «Вояджер-1», первый зонд, достигший межзвездного пространства, должен был бы лететь туда более 70 000 лет. В Техасском университете A&M разработана новая концепция двигательной установки, которая может сократить время полета до 20 лет.
Изображение: нейросеть freepik

Исследователи описывают эти так называемые метаджеты (Metajets) как микроскопические устройства, которые генерируют управляемое движение при освещении лазерным светом. Они состоят из так называемых метаповерхностей — сверхтонких материалов с крошечными структурами. Эти структуры позволяют управлять светом.

В зависимости от строения этих структур, контролируется способ передачи импульса светом объекту для его перемещения. По словам исследователей, решение основано на эффекте, возникающем при отражении света от поверхности. При отражении свет передает импульс. Это небольшая, но измеримая сила, способная привести объект в движение.

В экспериментах исследователи обнаружили, что метаджеты обеспечивают полное трехмерное управление. Это первый случай, когда такой эффект был достигнут с помощью оптической двигательной системы. По словам исследователей, это многообещающий подход для масштабирования новой концепции двигательной установки с микроскопического масштаба. Потенциальная тяга зависит не от размера устройства, а от интенсивности света.

В настоящее время метаджеты всё ещё меньше диаметра человеческого волоса. Однако лежащий в их основе физический принцип позволил бы создать гораздо более крупные двигательные системы при условии наличия достаточно мощного лазера. Следующим шагом станет финансирование экспериментов в условиях микрогравитации для определения того, как этот тип двигательной установки может работать в космосе.