بادبانهای نوری برای سفرهای بینستارهای
کاربرد: پیشرانه فضاپیماها
پژوهشگران هلندی، روش جدیدی برای طراحی و ساخت غشاهای فوقنازک و بسیار بازتابنده برای بادبانهای نوری ارائه کردهاند. بادبان نوری یک روش نوآورانه برای پیشرانه فضاپیماها است که بهجای سوخت، از فشار فوتونهای نور خورشید یا لیزر برای ایجاد نیرو استفاده میکند. در واقع، بهجای موتور، یک بادبان بسیار بزرگ، نازک و سبک دارد که نور را بازتاب میدهد و در نتیجه نیرویی کوچک اما پیوسته ایجاد میشود. در مطالعه جدید، نوعی بادبان نوری معرفی شده است که با وجود ابعاد ۶۰ در ۶۰ میلیمتر، ضخامت آن تنها ۲۰۰ نانومتر است. سطح این بادبان با میلیاردها حفره در مقیاس نانو الگوگذاری شده که موجب کاهش وزن، افزایش بازتاب نور و در نتیجه افزایش توان شتابگیری میشود. بادبانهای نوری میتوانند زمان سفر به ستارگان نزدیک را از هزاران سال (با فناوریهای پیشران فعلی) به تنها چند دهه کاهش دهند. این پژوهش گامی مهم بهسوی تحقق اهدافی مانند پروژه Breakthrough Starshot (یک پروژهی رؤیایی، پیشگام و فناورانه که آینده سفر بینستارهای را در قالب نانوفضاپیماهای به شدت ساده، سبک و سریع بنیان میگذارد) است که توسط یوری میلنر و استیون هاوکینگ پایهگذاری شد. هدف این پروژه استفاده از لیزرهای زمینی برای هدایت صدها بادبان نوری در ابعاد چند متری است که هرکدام یک فضاپیمای در اندازه میکروچیپ را حمل میکنند. جنس این بادبانها از سیلیکون نیترید تکلایه تشکیل شده است که حاوی میلیاردها حفره نانومتری با قطرهایی کوچکتر از طول موج نور است. شکل و موقعیت حفرهها با استفاده از هوش مصنوعی بطور دقیق تنظیم شده اند. پژوهشگران هلندی با کمک فناوریهای جدید، توانستند این بادبان را تنها در یک روز بسازند، در حالیکه با روشهای سنتی، این کار تا ۱۵ سال زمان میبرد و هزینهای بسیار بالا داشت. در نتیجه، بادبانی فوقالعاده سبک، بازتابنده و مقرونبهصرفه ساخته شده است که میتواند آینده سفرهای بینستارهای را متحول کند.
