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
Včera jsme si připomněli Mezinárodní den ochrany ozónové vrstvy. Před 39 lety se státy světa dokázaly shodnout na něčem, co mělo skutečný dopad: Montrealský protokol pomohl zastavit používání látek, které ozónovou vrstvu ničily. Je to dobrá připomínka, že udržitelnost nemusí znamenat návrat do jeskyně. Někdy stačí jednoduše méně plýtvat. Třeba i energií. A přesně na […]
Agrovoltaika vznikla před čtyřiceti lety v Německu, v současnosti ji však nejvíce rozvíjí Izrael. A zatímco v zemích s mírným klimatem se řeší, aby panely nestínily plodinám příliš, v Izraeli zase, aby stínily dostatečně a ochránily úrodu před spálením. V Údolí pramenů letos získali rekordní úrodu 30 tun hroznů vypěstovaných právě tímto způsobem. Oblast přitom […]
Technika 5.9.2026
Asi málokde tak výstižně sedí úsloví, že někomu ujíždí vlak, jako v souvislosti výstavby vysokorychlostních tratí a České republiky. Přitom vyspělé země směrem k rychlým vlakům vykročily už před nějakou dobou… První skutečný rychlovlak vyjel na trať už v roce 1964 v Japonsku. Legendární šinkansen spojil při příležitosti letní olympiády, kterou země vycházejícího slunce pořádala, […]
Medicína Technika 31.8.2026
Roztroušená skleróza je závažné autoimunitní onemocnění, které postihuje centrální nervovou soustavu. Důležité je sledovat jeho případný rozvoj, respektive změny, které se v těle pacienta odehrávají. S tím by mohla pomoci umělá inteligence. Standardní postup při kontrole roztroušené sklerózy představuje komparace snímků magnetické rezonance, během níž se lékaři snaží odhalit jakékoli změny. Pátrají po případných nových […]
Jak využít nejjemnější část betonového odpadu, pro kterou dnes recyklace jen obtížně hledá uplatnění a která často končí na skládkách? Čeští vědci prokázali, že takový betonový prach lze pomocí bakteriálně řízených procesů spojit do soudržného materiálu – a to bez použití cementu. Výzkum přitom přinesl nečekané zjištění: účinnější než původně testované ureolytické bakterie byly bakterie […]
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