Ученые Университета Пенсильвании предложили проект межзвездного паруса, способного разогнаться до одной пятой скорости света, так что длительность путешествия к ближайшей к Солнцу звезде — Альфе Центавра — составит всего 20 лет. Космические аппараты, запущенные с помощью ракет, могут преодолеть это расстояние примерно за 80 тысяч лет. Кратко о разработке рассказывается в пресс-релизе на Phys.org.
Узнайте больше в полной версии ➞Ранние исследования, связанные с разработкой солнечных парусов, предполагали, что источником энергии для движения будет выступать свет Солнца. Однако для обеспечения сверхбыстрых скоростей необходим наземный массив лазеров. Их целью будет трехметровая конструкция, изготовленная из нанотонких материалов, которые в тысячу раз тоньше листа бумаги. Такие паруса могут с собой нести зонд размером с микрочип.
Ученые определили, что легкие паруса Starshot, которые предполагается построить из ультратонких листов оксида алюминия и дисульфида молибдена, должны будут развеваться, как парашют, а не оставаться плоскими. Это предотвратит плавление и разрыв паруса. Математические расчеты показали, что структура, чья глубина вогнутости сравнима с шириной, лучше всего выдерживает нагрузки от гиперускорения, которое может в тысячу раз превосходить ускорение свободного падения.
Парус может быть дополнительно снабжен наноразмерными узорами, обеспечивающими эффективное рассеивание тепла, которое исходит от луча лазера, в миллионы раз более мощного, чем солнечный свет. Ранние исследования продемонстрировали, что регулярно расположенные отверстия максимизируют тепловое излучение конструкции. Однако еще более эффективного рассеивания можно добиться с помощью сеточной конструкции.
В будущем исследователи планируют изготовить экспериментальные модели солнечных парусов из доступных материалов, чтобы протестировать их с помощью лазерных установок.