Учёные из Калифорнийского технологического института создали платформу для испытаний тончайших мембран, которые могут быть применены в создании «световых парусов» — устройств, предназначенных для межзвёздных экспедиций. Исследователи спроектировали миниатюрный «световой парус», закреплённый на краях внутри более крупной мембраны, и разработали методику исследования силы, с которой лазеры влияют на парус.
Группа исследователей применила электронно-лучевую литографию для производства мембраны из нитрида кремния толщиной всего 50 нанометров. Эта мембрана напоминает микроскопический батут размерами 40 на 40 микрон и натянута на кремниевых пружинах по углам.
Исследователи облучали мембрану лазером аргона в видимом диапазоне и регистрировали радиационное давление на миниатюрный парус, фиксируя колебания структуры. Для высокоточного измерения изменений, вызванных оптическими силами, команда интегрировала интерферометр в микроскоп и разместила его внутри вакуумной камеры.
Учёным удалось измерить перемещения паруса с точностью до пикометров (триллионных долей метра), а также определить его механическую жесткость. Они также провели эксперименты с наклонённым лазерным лучом, моделируя условия, при которых парус в космосе оказывается не перпендикулярен лазерному источнику.
Эти исследования знаменуют собой важный этап на пути к созданию «световых парусов» для межзвёздных полётов в рамках программы Breakthrough Starshot, инициированной Стивеном Хокингом и Юрием Мильнером в 2016 году. Проект преследует цель использовать лазеры для разгона малых космических зондов с «световыми парусами» до экстремально высоких скоростей, чтобы достичь соседней звёздной системы Альфа Центавра.
Источник: iXBT
