Учёные Университета Таскиги опубликовали в Journal of Nanophotonics описание фотонно-кристаллического светового паруса, который превосходит по характеристикам традиционные паруса с металлическим покрытием.
Трёхслойная наноструктура избирательно отражает лазерное излучение, оставаясь прозрачной для солнечной радиации, что снижает перегрев — главную проблему существующих конструкций.
Компьютерное моделирование и лабораторное изготовление показали перспективность разработки, но исследователи отмечают необходимость дополнительных испытаний на прочность и работу в реальных космических условиях перед практическим применением.
Основной фокус
Исследование Tuskegee University сосредоточено на разработке фотонного кристалла — инновационного материала с узким фотонным запрещённым зазором на длине волны 1,2 мкм, который даёт ~90% отражательной способности для лазера и прозрачность для солнечного света. Это решает проблемы перегрева и массы у традиционных металлических парусов.
Применение лазера
Дизайн предназначен именно для лазерного привода: симуляции показывают тягу от лазера мощностью 100 кВт, разгон паруса (1 м²) до сотен м/с за час. Подходит для межпланетных миссий, как основа для будущих систем.
Механизм ускорения
Лазер мощностью 100 кВт фокусируется на парус площадью 1 м². Фотонный кристалл отражает ~90% света на длине волны 1,2 мкм, создавая радиационное давление. По симуляциям, парус разгоняется до сотен м/с за час
https://scienmag.com/advancing-practical-laser-powered-light-sails-with-photonic-crystal-technology/
Комментариев нет:
Отправить комментарий