Бестопливные двигатели будущего. Ученые Техаса научили свет управлять движением

Технология базируется на использовании «метаструй» — микроскопических устройств, способных перемещаться под действием света без физического контакта. Это изобретение рассматривается как фундамент для создания бестопливных двигателей, которые позволят космическим аппаратам достигать дальних уголков Вселенной значительно быстрее современных ракет.

Метаструи изготавливаются из сверхтонких метаповерхностей, покрытых специальными наноструктурами. Вместо традиционного топлива система использует передачу импульса от фотонов. Принцип действия ученые сравнивают с отскоком мячиков для пинг-понга: лазерный свет, отражаясь от поверхности, создает крошечную силу, достаточную для толкания объекта. Благодаря уникальной геометрии материала исследователи научились контролировать движение в трех измерениях, обеспечивая подъем, поворот и маневрирование непосредственно через структуру самого устройства, а не через настройку внешнего луча.

Сейчас эксперименты проводились с объектами, размер которых меньше толщины человеческого волоса (обычно это менее 0,1 миллиметра). Испытания проходили в жидкой среде для компенсации земного притяжения. Однако авторы разработки утверждают, что физические принципы масштабируются: при наличии достаточной оптической мощности технологию можно применить к большим космическим платформам.

Значимость прорыва заключается в потенциальной скорости перемещения. Если современным ракетам понадобятся сотни тысяч лет, чтобы добраться до ближайшей звездной системы Альфа Центавра, то световые двигатели смогут сократить этот путь до 20 лет. Кроме космических миссий, бесконтактное управление объектами может найти применение в микроробототехнике и высокоточном производстве. Результаты исследования опубликованы в журнале Newton, а команда уже готовится к тестам в условиях микрогравитации.