Cientistas do Instituto Tecnológico da Califórnia (Caltech) criaram uma posição para estudar materiais para uma vela solar (leve), potencialmente capaz de fornecer sondas a outras estrelas e sistemas. Já aprendemos a criar sondas em miniatura, mas com velas um problema. Eles são impostos requisitos bastante severos, o que exige pesquisas científicas profundas. Uma posição para testar materiais criados nos Estados Unidos ajudará a seguir esse caminho.
Fonte da imagem: Caltech
A idéia de usar a vela leve e os poderosos lasers da Terra ou fora do espaço foi finalmente formado em 2016, quando os cônjuges Yuri e Julia Milner financiaram o projeto Iniciativas do Breakthrough, alistando o apoio do físico famoso do mundo, Stephen Hawking. O trabalho científico no projeto foi liderado pelo Instituto Tecnológico da Califórnia. Criar uma plataforma com base em Kaltha para testar materiais para velas leves foi uma continuação lógica do trabalho nessa área.
Para os pesquisadores, era importante interromper a influência térmica nas amostras do feixe de laser – o acionamento externo da vela – a partir da radiação térmica criada por ele, bem como da interferência externa. A potência da pressão leve do laser como parte do suporte é tão pequena (será relativamente pequena) que mesmo uma simples conversa próxima à instalação interferiu nas dimensões. Por fim, usando um laser de argônio, foi possível criar uma plataforma em uma câmara de vácuo que tornaria o efeito dos fótons no material das amostras.
«Ao desenvolver uma membrana, que pode ser usada como uma vela leve, há muitos problemas. Deve suportar o aquecimento, mantendo a forma sob pressão e se move constantemente ao longo do eixo do feixe de laser ”, dizem os cientistas. – Mas antes que possamos começar a criar essa vela, precisamos entender como os materiais reagem à influência da radiação a laser. Queríamos saber se podemos determinar a força que atua na membrana, simplesmente medindo seu movimento. Acontece que podemos.
Para avaliar o deslocamento de amostras de vela sob a influência da pressão leve, foram utilizados dois raios – apoiando e medindo desvios. Para isso, os cientistas coletaram um interferômetro em um microscópio. Por que em um microscópio? Os tamanhos das amostras são de apenas 40 × 40 mícrons, portanto, você não pode ficar sem um microscópio para trabalhar com elas.
A amostra é fixada no quadro nas estrias da mola. A amostra pode ser girada no ângulo reto com os raios a laser, imitando várias condições de vôo e manobras, além de receber informações sobre a distribuição da força que exerce leve pressão na vela. Obviamente, no vôo, a vela pode alterar o ângulo em relação ao raio empurrando -o. É importante devolvê -lo ao curso, que, aliás, pode ser feito automaticamente se você usar metamatais na superfície interna da vela, o que, por exemplo, dará uma rotação reversa para retornar ao curso da luz.
A pressão criada pelo laser na minúscula membrana do nitreto de silício mudou -o para vários coletivos. Anteriormente, o nitreto de silício já era considerado material promissor para a vela leve. O novo trabalho mostrou que suas propriedades podem ser literalmente estudadas sob um microscópio, coletando um conjunto completo de dados necessários para a implementação futura de um projeto de grande escala.
A propósito, não é necessário voar para o centro alfa. Hoje, uma pequena investigação com uma vela solar poderia servir a ciência, prestando assistência para encontrar o nono planeta no sistema solar em algum lugar em seus arredores distantes, nos quais muitos fatos indiretos estão sugerindo. E essa seria uma história incrível.