Είναι στη φύση του ανθρώπου να θέλει να εξερευνήσει τα πάντα γύρω του και πλέον, έχοντας φτάσει σε όλα τα μήκη και πλάτη της Γης, αλλά και του ηλιακού μας συστήματος, το όνειρο του ανθρώπου είναι να καταφέρει να φύγει πέρα από τα όρια του ηλιακού μας συστήματος, προς άλλα συστήματα. Όμως το πλησιέστερο αστρικό σύστημα είναι το Άλφα του Κενταύρου, που απέχει 4 έτη φωτός. Αυτό θα μας έπαιρνε μερικές χιλιάδες χρόνια για να το διανύσουμε, με την υπάρχουσα και συμβατική μας τεχνολογία. Έτσι, οι ερευνητές αναζητούν έναν πιο βιώσιμο τρόπο για να ταξιδέψουμε σε όλο το ηλιακό μας σύστημα και ακόμα παραπέρα. Η λύση ίσως είναι στα ταξίδια με φως, μέσω metajets.
Έτσι, μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο Texas A&M μας δείχνει πως ακτίνες laser μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανύψωση και καθοδήγηση μικροσκοπικών μηχανικών συσκευών, χωρίς φυσική επαφή. Δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στο Newton και σύμφωνα με αυτά, μπορούν να δημιουργήσου μια ελαφριά πρόωση ως μια κλιμακούμενη μέθοδο που μια μέρα θα μπορούσε να στείλει μια αποστολή στο Άλφα Κενταύρου.
Η ιδέα της προώθησης αντικειμένων με φως δεν είναι κάτι καινούριο. Τα σωματίδια φωτός (φωτόνια) μεταφέρουν ορμή, η οποία μεταφέρεται στην επιφάνεια συγκεκριμένων αντικειμένων, δίνοντας μικροσκοπικές ποσότητες πρόωσης. Πρόκειται για την ίδια τεχνολογία πίσω από τα ηλιακά ιστία, που έχει αποδειχθεί και δοκιμαστεί ήδη, με στόχο να μεταφέρουν αντικείμενα και σκάφη στο διάστημα, με έναν τρόπο παρόμοιο με τα ιστιοφόρα στον ωκεανό. Η διαφορά είναι πως τον ρόλο του ανέμου, παίζει το φως.
Η νέα έρευνα έχει βασιστεί στην ίδια αρχή, όμως χρησιμοποιεί laser για την προώθηση ενός ολόκληρου διαστημικού σκάφους, στο βαθύ διάστημα. Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει συσκευές μικρής κλίμακας, που έχουν εξαιρετικά λεπτά υλικά, μικρότερα από το πάχος μιας τρίχας. Σε αυτές είναι χαραγμένα μικροσκοπικά μοτίβα που λειτουργούν σαν φακοί. Αυτές οι συσκευές ονομάζονται metajets και επιτρέπουν τον έλεγχο του τρόπου με τον οποίο συμπεριφέρεται το φως όταν αντανακλάται σε αυτά.
Μέσω αυτού του πρωτοποριακού σχεδιασμού, οι ερευνητές κατάφεραν να ελέγξουν τη μεταφορά της ορμής που μεταφέρει μια δέσμη laser, κατευθύνοντας τα metajets και στις τρεις διαστάσεις. Η τρισδιάστατη ευελιξία που δημιουργεί το πείραμα, το κάνει να διαφέρει από προηγούμενες μελέτες σε συστήματα ελαφριάς πρόωσης και είναι κάτι που δεν έχει επιτευχθεί στο παρελθόν.
Βράχους σαν «λέπια δράκου» εντόπισε το Curiosity στον Άρη
Το φαινόμενο είναι παρόμοιο με μια μπάλα του πινγκ πονγκ που αναπηδά από μια επιφάνεια, δήλωσε σε δήλωσή του ο Shoufeng Lan, επίκουρος καθηγητής και διευθυντής του Εργαστηρίου Προηγμένης Νανοφωτονικής στο Texas A&M. Καθώς το φως αντανακλάται σε ένα αντικείμενο, μεταφέρει ορμή για να το ωθήσει μέσω μιας μικρής αλλά μετρήσιμης δύναμης.
Το πείραμα πραγματοποιήθηκε σε ένα ρευστό περιβάλλον, ώστε να αντισταθμιστεί η βαρύτητα, ενώ οι ερευνητές μπορούσαν να παρατηρήσουν καλύτερα και την κίνηση των metajets. Αν και οι πειραματικές συσκευές ήταν πολύ τρομερά μικρές, η ομάδα πίσω από το πείραμα πιστεύει πως το μέγεθός τους μπορεί να κλιμακωθεί ώστε να μπορεί να φιλοξενήσει πολύ μεγάλα αντικείμενα, αν υπάρχει επαρκής ποσότητα οπτικής ισχύος, δηλαδή laser.
Σε αντίθεση με άλλες μεθόδους που ελέγχουν το αντικείμενο διαμορφώνοντας το ίδιο το φως, αυτή η νέα προσέγγιση ενσωματώνει τον έλεγχο απευθείας στο υλικό μέσω των μικροσκοπικών μοτίβων, επιτρέποντας μια πιο ευέλικτη παραγωγή δύναμης. Με αυτόν τον τρόπο, η δύναμη βασίζεται στην ισχύ του ίδιου του φωτός και όχι στο μέγεθος του αντικειμένου.
Έτσι, οι ερευνητές θεωρούν πως μια μέρα θα έχουμε αρκετά μεγάλες συσκευές, που θα μας επιτρέψουν να φτάσουμε στον Άλφα του Κενταύρου, σε ένα ταξίδι μόλις 20 ετών. Τα επόμενα πειράματα θα πρέπει να γίνουν σε μικροβαρύτητα, ώστε να δουν αν παραμένουν το ίδιο αποτελεσματικές και στο διάστημα.
Γενικά, οι επιστήμονες αναζητούν τρόπους να έχουμε πολύ πιο γρήγορα ταξίδια, καθώς το σύμπαν είναι αχανές και έτσι πρέπει να αποκτήσουμε τα μέσα για να βγούμε από το ηλιακό μας σύστημα, προς άλλα συστήματα!
Ο άνθρωπος έχει κάνει τεράστια βήματα στο διάστημα και μάλιστα σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Το μέλλον των διαστημικών ταξιδιών διαγράφεται εντυπωσιακό.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Newton.
