Domů     Technika
Vesmírná plachetnice se naučila zatáčet!
Dostane se lidstvo na Alfa Centauri za 20 let?, zdroj: WikiCommons by ESO-DSS 2

Představa vesmírných plachetnic, brázdících meziplanetární prostor, poháněných slunečním větrem je součástí sci-fi literatury již řadu desetiletí. Reálné provedení ale naráželo na řadu fyzikálních omezení a zejména nutnou velikost plachet počítajících se na kilometry. Až doteď!.

Vědci z A&M univerzity v Texasu zdokonalují technickou realizaci vesmírné plachetnice a nyní publikovali článek ve vědeckém žurnálu Newton. Sluneční vítr nahradili laserovým paprskem. To jim umožňuje soustředit mnohem více energie na malém prostoru, a redukovat tak potřebnou velikost „plachty“.

Princip pohybu zůstává stejný. Světelný paprsek je tvořen tokem fotonů – částic světla. Ty při nárazu do neprůhledné překážky předají část své hybnosti. Hybnost fotonů je sice malá, ale nenulová, a může tak rozpohybovat neprůhlednou plachtu.

Roky místo tisíciletí

Výhodou je, že fotony se pohybují rychlostí světla. Takže mají teoretickou schopnost urychlit i samotné plavidlo téměř na rychlost světla. To by umožnilo dramaticky zkrátit cesty k nejbližším hvězdám jako je například Alfa Centauri, vzdálená 4,37 světelných let.

Sondě poháněné nejlepšími dnešními raketovými motory by cesta trvala přes 10 000 let. Nejnovější iontové motory by ji mohly zkrátit na přibližně 1 000 let. Plachetnice poháněná laserovým paprskem pak slibuje možnost dorazit do cíle za pouhých 20 roků.

Nové materiály mění pravidla hry…

Tým na texaské univerzitě vedený doktorem Shoufeng Lanem vytvořil speciální ultratenký materiál, který nazývají metasurface. Ten má na svém povrchu miniaturní hrbolky o rozměrech nanometrů. Svojí velikostí se tak blíží vlnové délce světla.

Tento speciální povrch ovlivňuje, kam se odrazí dopadající fotony a jakým směrem tedy působí pohybová síla. Doktor Lan přirovnává chování metasurface k ostřelování desky ping-pongovými míčky. Jeden míček neboli foton deskou nepohne, ale pokud jich dopadá současně velké množství, deska se začne hýbat.

Změna směru je možná

Z těchto metasurface potom tým sestavil takzvané metajets – obdobu motorů, které mohou rozpohybovat například vesmírnou sondu, ale nepotřebují k tomu nést žádné palivo. Hybnost dodává proud fotonů laserovým paprskem.

Výkon metajets lze přitom snadno zvýšit prostým zvýšením jejich plochy i při stejném výkonu laseru. Laserový pohon ale dosud postrádal možnost změny směru. Pohyb byl možný jen ve směru paprsku, a jakákoliv změna tak vyžadovala úpravu paprsku a jeho nové zamíření.

I tento problém tým doktora Lana vyřešil pomocí matasurfaces. Jejich jedinečná „hrbolatá“ struktura povrchu umožňuje změnit směr pohybu pouhým naklopením celého povrchu. Řízení směru by tak již nevyžadovalo úpravy laserového paprsku, ale mohla by je kontrolovat přímo sonda pouhou změnou geometrie „plachty“.

To by dramaticky zjednodušilo celé ovládání a přiblížilo jej reálné praxi. Tým experimentálně ověřil chování metajets včetně kontroly směru pohybu v nádrži s kapalinou, která kompenzovala vliv gravitace.

Otevírá se tak cesta k dalšímu praktickému ověření slunečních plachet nejprve na orbitě Země a v budoucnu snad i k pohonu vesmírných sond, které budou cestovat dnes zatím nepředstavitelnými rychlostmi.

Zdroj: InnovationNewsNetwork

Foto: WikiCommons
Zdroje informací: InnovationNewsNetwork
Štítky:
Související články
Technika 11.6.2026
Jen málokterý vůz se může pochlubit takovou historií jako Renault Clio, třebaže zase tak dlouhá není. Poprvé se ukázalo v Paříži v roce 1990 a od té doby se prodalo téměř 17 milionů exemplářů ve 120 zemích světa. Clio má dokonce i štempl nejprodávanějšího francouzského automobilu všech dob. Nyní přichází jeho šestá generace, suverénně nejhezčí. […]
Objevy Technika 4.6.2026
Hluk tradičně vnímáme jako nežádoucí jev, který je nutné potlačit. Moderní fyzikální přístupy však naznačují, že tlakové vlny nemusíme jen tlumit, ale můžeme jejich energii aktivně řídit. Otevírá se tak nová cesta, jak s hlukem pracovat efektivněji a s menšími ztrátami.     Hluk a vibrace patří mezi největší technické problémy současnosti. Vznikají v motorech, […]
Technika 21.5.2026
České silnice čeká digitální proměna. Nový plán rozvoje systému C-ITS propojí auta, dopravní infrastrukturu i městské systémy do jedné komunikační sítě, která má pomoci omezit kolony, zvýšit bezpečnost a usnadnit průjezd záchranářům. Cílem je vytvořit do roku 2031 plně funkční prostředí pro služby C-ITS na celém území České republiky. Strategie navazuje na dosavadní pilotní projekty […]
Technika 21.5.2026
Škoda včera spustila prodej plně elektrického crossoveru SUV Epiq na českém trhu, a to bezprostředně po úterní slavnostní světové premiéře. Bohatá výbava všech verzí zahrnuje světlomety LED vpředu i vzadu, klimatizaci a komplexní bezpečnostní prvky: sedm airbagů, pokročilé jízdní asistenty či tři úchyty isofix. Dojezd vrcholné verze překračuje 440 km a rychlé nabíjení usnadňuje každodenní […]
Plných 810 km za pouhých 10 hodin, bez nabíjení – to je výsledek nového českého rekordu s plně elektrickým vozem Mercedes-Benz CLA. Na průběh dohlížela agentura Dobrý den a oficiálně jej zaznamenala jako český rekord dosažený elektromobilem. Trasa vedla napříč republikou z Vystrkova přes Brno, Ostravu a Hradec Králové byla záměrně zvolena tak, aby zahrnovala […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz