Nos Estados Unidos, eles criaram um metamaterial para velas solares que permitirá que elas voem em qualquer direção, até mesmo em direção às estrelas.

A ideia de uma vela solar não é nova e já foi testada no espaço diversas vezes. A pressão eletromagnética, conhecida pelos físicos há mais de um século, permite viagens espaciais sob a influência da pressão da luz. Isso significa que um potente motor a laser poderia ser instalado em órbita da Terra, e a vela e a sonda impulsionadas por ele poderiam voar livremente em qualquer direção — até mesmo para estrelas vizinhas. A questão mais importante aqui é a capacidade de manobrar, em vez de voar em linha reta.

Fonte da imagem: Universidade Texas A&M

Pesquisadores da Universidade Texas A&M demonstraram que matrizes de silício nanoestruturadas podem redirecionar fótons para gerar forças controladas em múltiplas direções simultaneamente. Isso é alcançado alterando programaticamente a fase e o vetor de direção da luz, convertendo o momento propulsivo dos fótons emitidos por laser em movimento mecânico de um objeto sem a necessidade de componentes mecânicos.

Os cientistas apelidaram esse revestimento de “metajatos”. “Programável” refere-se às nanoestruturas gravadas no silício que refratam a luz em um padrão predeterminado. Em experimentos, sob a pressão da luz (um feixe de laser), amostras de meta-superfície com dimensões micrométricas foram propelidas em uma direção predeterminada, e não apenas ao longo do eixo do feixe.

Esta é uma prova de conceito pura. Não estamos falando do surgimento iminente de um motor de espaçonave, digamos, para Alpha Centauri. No entanto, um experimento em escala real mostrou que essa física é possível e funciona. A questão do voo manobrável com vela solar até as estrelas ou objetos distantes no Sistema Solar é simplesmente uma questão de ampliar a tecnologia e desenvolver novos materiais. Viajar até as estrelas usando motores químicos modernos é uma tarefa que levará dezenas de milhares de anos. Velas solares, potencialmente capazes de acelerar uma nave a 20% da velocidade da luz, reduzirão a viagem até as estrelas mais próximas para décadas (até 20 anos até Alpha Centauri). É exatamente nisso que a Breakthrough Initiatives, fundada pelos Milners e inspirada por Stephen Hawking, vem trabalhando há muitos anos.Hawking).

Além disso, no ano passado, um equipamento especial para o teste meticuloso de projetos de velas solares foi criado no Caltech (EUA). Metamateriais com propriedades programáveis ​​podem se tornar uma solução que aproximará o advento de sondas e espaçonaves viajando próximas à velocidade da luz. E mesmo que os humanos não voem além do Sistema Solar tão cedo, os exploradores automatizados da humanidade terão maior liberdade de movimento do que as espaçonaves atuais movidas a combustível líquido, plasma ou nuclear.