Міжзоряне вітрило -- за 20 років до Альфи Центаври

Вчені Університету Пенсільванії запропонували проект міжзоряного вітрила, здатного розігнатися до однієї п’ятої швидкості світла, тому тривалість подорожі до найближчої до Сонця зірки — Альфи Центавра — становитиме лише 20 років. Космічні апарати, запущені за допомогою ракет, можуть подолати цю відстань приблизно за 80 тисяч років. Коротко про розробку розповідається у прес-релізі на Phys.org.

Ранні дослідження, пов’язані з розробкою сонячних вітрил, припускали, що джерелом енергії для руху виступатиме світло Сонця. Однак для забезпечення надшвидких швидкостей необхідний наземний масив лазерів. Їхньою метою буде триметрова конструкція, виготовлена ​​з нанотонких матеріалів, які в тисячу разів тонші за аркуш паперу. Такі вітрила можуть із собою нести зонд розміром із мікрочіп.

Вчені визначили, що легкі вітрила Starshot, які передбачається побудувати з ультратонких листів оксиду алюмінію та дисульфіду молібдену, повинні будуть майоріти, як парашут, а не залишатися плоскими. Це запобігає плавленню та розриву вітрила. Математичні розрахунки показали, що структура, чию глибину увігнутості можна порівняти з шириною, найкраще витримує навантаження від гіперприскорення, яке може у тисячу разів перевищувати прискорення вільного падіння.

Вітрило може бути додатково забезпечене нанорозмірними візерунками, що забезпечують ефективне розсіювання тепла, яке походить від променя лазера, в мільйони разів більш потужного, ніж сонячне світло. Ранні дослідження продемонстрували, що розташовані отвори максимізують теплове випромінювання конструкції. Однак ще більш ефективного розсіювання можна досягти за допомогою сіткової конструкції.

У майбутньому дослідники планують виготовити експериментальні моделі сонячних вітрил із доступних матеріалів, щоби протестувати їх за допомогою лазерних установок.