Конкурс на соискание премий Правительства

Новости

07.12.2010 00:17

"Световые крылья" помогут маневрировать космическим кораблям

Инженеры впервые продемонстрировали световое крыло - объект, вырабатывающий подъемную силу аналогично самолетному крылу аэроплана, однако вместо воздуха использующий давление света. Аналогичный механизм может быть использован для управления космическими кораблями, сообщается в статье разработчиков, опубликованной в журнале Nature Photonics.
Крыло самолета вырабатывает аэродинамическую подъемную силу за счет разности давлений с нижней и верхней его сторон. Аналогично световое крыло использует возникающее на разных его поверхностях различное давление света (как и в случае с аэропланами, разница давлений достигается за счет различной кривизны поверхности).
Давление газа является совокупностью многочисленных соударений газовых молекул с твердой поверхностью. "Основой" светового давления является соударение с поверхностью квантов света, имеющих волновую природу и проявляющих свойства частицы.
Крылья самолетов искривлены таким образом, что скорость движения воздуха при разгоне самолета и его полете под крылом оказывается меньше, чем над крылом. Это приводит к возникновению разности давлений, которая, в свою очередь, сообщает самолету подъемную силу.
Команда Гровара Шварцлендера (Grover Swartzlander) из Рочестерского технологического университета в Нью-Йорке, США, в ходе предварительных модельных экспериментов показала, что аналогичная подъемная сила может возникнуть в случае, когда давление создается не воздушной средой, а потоком светового излучения.
Для проверки своей теории группа ученых провела эксперимент, в котором в качестве светового крыла использовался полупрозрачный полимерный объект, имеющий форму полуцилиндра. В зависимости от того, какой из сторон этот объект ориентирован к потоку падающего на него света - выпуклой или плоской - световое давление падающего, отраженного и преломленного света должно создавать различное распределение сил, определяющее дальнейшее направление движения "крыла".
Поместив объект, имеющий всего около двух микрон в длину, в жидкую среду, ученые подсветили его снизу лазерным лучом. Под действием светового давления "крыло" начало подниматься вверх, что не удивительно. Наиболее важно, что световое крыло Шварцлендера осуществляло также и боковое движение.
"Этот эксперимент повторяет первые результаты, полученные братьями Райт", - сказал Шварцлендер, комментируя свою работу в интервью Nature News.
Одним из наиболее перспективных областей применения светового крыла Шварцлендер видит управление движением космических кораблей. Сейчас они маневрируют в безвоздушном пространстве за счет управляющих реактивных двигателей.
Существенным ограничением при использовании таких двигателей является относительно небольшой запас топлива, который можно вывести с Земли на орбиту. В случае же с использованием светового крыла источником движущей силы станет практически неиссякаемый запас энергии Солнца или, в более отдаленном будущем, других звезд.

 

РИА Новости

Сообщить об ошибке в тексте

Фрагмент текста с ошибкой:

Правильный вариант:

При обнаружении ошибки в тексте Вы можете оповестить нас о ней. Для этого нужно выделить мышкой часть текста с ошибкой и нажать комбинацию клавиш "Ctrl+Enter".