Forskere tester laserteknologi for å nå stjernesystemet Alpha Centauri på 20 år

Det nærmeste stjernesystemet til vårt eget, Alpha Centauri, ligger over fire lysår unna – en avstand på titalls billioner kilometer. Med dagens raketteknologi ville en slik reise ta hundrevis eller tusenvis av år. Nå har imidlertid forskere ved Texas A&M University presentert en lovende ny tilnærming som kan revolusjonere romfart.

I en nylig publisert studie i tidsskriftet Newton beskriver forskerne hvordan de har demonstrert en metode som bruker lasere til å drive og styre objekter på avstand, uten fysisk kontakt. De hevder at denne teknologien en dag kan akselerere hele romfartøy til hastigheter som gjør turen til Alpha Centauri gjennomførbar på bare 20 år.

Mikroskopiske «metajets» som beveger seg med lys

Forskerne har utviklet enheter kalt «metajets», som er mindre enn bredden av et menneskehår. Disse enhetene beveger seg når de blir utsatt for laserlys. De inneholder såkalte metasurfaces – avanserte mønstre som endrer lysets oppførsel, omtrent som en linse. Disse mønstrene gjør det mulig å bevege metajetsene i alle tre dimensjoner, noe forskerne kaller en verdenspremiere.

I en pressemelding sammenlignet assisterende professor Shoufeng Lan ved Texas A&M effekten med pingpongballer som spretter av en overflate. Når lys reflekteres fra en overflate, overføres det bevegelsesenergi. Selv om lyset ikke utøver stor kraft, kan den lille effekten bli betydelig i vektløsheten i verdensrommet.

«Når enheten blir belyst av en laserstråle, beveger den seg både horisontalt og vertikalt samtidig. Dette muliggjør 3D-bevegelse som ikke er tilgjengelig med konvensjonelle metoder for optisk manipulering.»

Potensial for interstellare seil og romfart

Forskerne mener konseptet kan skaleres opp, siden kraften avhenger av lysets intensitet og ikke størrelsen på enheten. Med tilstrekkelig laserstyrke kan til og med store objekter, som interstellare seil, drives fremover fra avstand.

Studien peker på flere mulige anvendelser, fra mikroroboter til store systemer, inkludert lysseil for interstellare reiser. Tidligere eksperimenter har allerede vist at solseil kan drives av sollys alene. Nylig foreslo forskere ved European Space Agency at lasere kan brukes til å styre solseil og justere satellitter ved hjelp av grafen-aerogeler, et ekstremt lett og porøst materiale.

Utfordringer gjenstår

Selv om eksperimentene ble gjennomført i en væske for å motvirke tyngdekraften, gjenstår det fortsatt spørsmål om metodens gjennomførbarhet i verdensrommet. Forskerne jobber videre for å teste konseptet under mer realistiske forhold.

Hvis teknologien viser seg å fungere, kan den åpne døren for en ny æra innen romfart – der reiser til fjerne stjerner blir en realitet innenfor en menneskelig levetid.