انسان برای سفرهای میان ستاره‌ای به بادبان‌های نوری جدید نیاز دارد

پژوهش های اخیر پژوهشگران نشان می دهد تنها با استفاده از بادبان های نوری می توان به سفرهای میان‌ستاره‌ای پرداخت. علاوه بر آن در این پژوهش برای ساخت این بادبانها راه‌حل‌هایی نیز ارائه شده است.

به گزارش سرویس اخبار فناوری و تکنولوژی تکنا، از مدتها پیش تاکنون حرکت در اقیانوس های فضایی با کمک باد بان های نوری به عنوان رویایی برای انسان‌ها بوده است. این بادبان ها با کمک مجموعه فوتون ها و نزدیک شدن به سرعت نور می توانند تنها راه حل ممکن برای رسیدن انسان به ستاره دیگر باشد.

ساخت بادبانی که در سفرهای طولانی بتوانند سرعتی برابر با سرعت نور داشته باشد در عمل بسیار دشوار است. اگر چه این ایده در تئوری بسیار آسان است. اما بدلیل اینکه ذرات نور نیروی کمتری وارد می‌کند و بادهای خورشیدی اینرسی پرتوها را احساس خواهد کرد رگبار ثابت فوتون‌ها باعث از بین رفتن بادبانها میشود. اکنون پژوهشگر طی تحقیقی که در مجله Nano Letters منتشر شده است راه حل جدیدی را پیشنهاد دادند. مهندسان دانشگاه پنسیلوانیا و دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس نوآوری جدیدی را برای موازنه دوام و جرم در سفرهای میان‌ستاره‌ای ارائه کرده‌اند.

ایگور بارگاتین مهندس مکانیک دانشگاه پنسیلوانیا می گوید: ایده بادبان خورشیدی پیش از این نیز مطرح شده بود. اما مهمترین مسئله سالم ماندن آن در طول سفر است. همانند باد در مقابل بادبان های معمولی، پرتوها نیز با تکانه هر جرمی پس از برخورد به آن تغییر خواهد کرد. به دلیل اینکه فوتون ها جرم ایستایی ندارند نیروی وارد شده توسط آنها نیز بسیار اندک است. برای غلبه بر این مشکل یک راه حل استفاده از بادبان های بسیار بزرگ است.

 راه حل دیگر افزایش شدت نور با کمک چندین لیزر و هدایت آن است. اما همه این روش ها با مشکلاتی همراه هستند. به عنوان مثال بادبان بزرگتر جرم بیشتر خواهد داشت و کاهش اندازه آن به کاهش جرم و کاهش دوام آن منجر می‌شود. برای داشتن نور بیشتر نیز باید به نوعی ماده که نتوانند نور فروسرخ را جذب کند نیاز خواهد بود.

راه حل جدید مهندسان ساخت یک بادبان دولایه با استفاده از مولیبدن دی سولفید و سیلیکون نیترید است که با استفاده از ویژگی های نوری امکان جذب حداقلی و انتشار نور در زمان باز شدن را دارد. از دیدگاه دیگر یک راه حل ساختاری نیز پیشنهاد شده و آن کنترل فشار فوتونی است که به آرایه لیزری وارد میشود. با کمک یک بادبان منحنی می توان دوام را افزایش داد. اما هنوز در این زمینه به روش های بیشتری نیاز است.