Лазерный импульс для межзвёздных полётов: исследователи определили важный параметр космических парусов

Исследователи из Калифорнийского технологического института создали платформу для испытаний ультратонких мембран, которые могут послужить основой для «световых парусов», способных осуществлять межзвёздные путешествия. Учёным удалось сконструировать миниатюрную версию «светового паруса», закреплённую в углах на более крупной мембране, а также разработать методику для оценки воздействия силы лазеров на парус.

Научная группа применила электронно-лучевую литографию для формирования мембраны из нитрида кремния толщиной лишь 50 нанометров. По форме этот объект напоминает крошечный батут размерами 40 на 40 микрон, закреплённый на кремниевых пружинах по углам.

Для исследования на мембрану воздействовали аргоновым лазером видимого диапазона и регистрировали радиационное давление, которое создаёт колебания миниатюрного светового паруса. Для достижения точности в измерении движений, вызванных оптическими силами, команда разработала интерферометр, внедрённый в микроскоп и размещённый в вакуумной камере.

Учёным удалось зафиксировать движения паруса с пикометрической (триллионной долей метра) точностью, а также оценить его механическую жёсткость. Также были проведены эксперименты с наклонённым лазерным лучом, чтобы симулировать ситуацию, когда космический парус не находится перпендикулярно лазерному истоку в космосе.

Эта работа имеет важное значение для дальнейшего развития технологии «световых парусов» в рамках программы Breakthrough Starshot, инициированной Стивеном Хокингом и Юрием Мильнером в 2016 году. Проект предполагает использование лазеров для ускорения миниатюрных космических зондов, прикреплённых к «световым парусам», до невероятно высоких скоростей с целью достижения звёздной системы Альфа Центавра, наиболее близкой к нашей.

Источник: iXBT