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科學(xué)家研發(fā)新裝置，可實現(xiàn)用光操控太陽帆進行星際航行新資訊

2026-05-10 21:04:48 來源：IT之家

(資料圖片僅供參考)

IT之家 5 月 10 日消息，借助光能推進的星際旅行，如今又向前邁進了一步。太陽帆是一種依靠光線反射推動的巨型薄膜，有望成為星際超長距離航行的最佳方式，而現(xiàn)在，人類或許找到了操控太陽帆航向的方法。

得克薩斯農(nóng)工大學(xué)的考?？?庫德塔卡表示：“我們早已知道，普通光線或激光都能傳遞動量，但如今我們還能控制其運動方向?！彼c團隊研發(fā)出一種名為“超射流”（metajet）的微型裝置，該裝置不只是依靠光的反射，還利用光的折射，可同時實現(xiàn)多方向移動。

據(jù)IT之家了解，這款裝置是一種名為超表面（metasurface）的材料，這是一種帶有特殊紋理、能夠調(diào)控光線的極薄薄膜。而在本次研究中，研究人員反其道而行之，利用光線來操控超表面。材料表面排布著一系列微型立柱，能夠偏轉(zhuǎn)入射光線；立柱的尺寸與排布方式，可控制光線在穿過裝置時傳遞給整個設(shè)備的動量大小與方向。整個裝置的直徑僅約 0.01 毫米。

為開展測試，研究人員將這款硅制裝置放入水中，用激光照射，并通過顯微鏡觀測其運動狀態(tài)。實驗發(fā)現(xiàn)，這款“超射流”既能懸浮，也能水平移動，最高速度可達約每秒 0.07 毫米。

庫德塔卡稱：“既然我們已經(jīng)摸清了作用在這款裝置上的受力原理，就可以改動超表面的結(jié)構(gòu)設(shè)計，隨心所欲地操控它的行進方向?！彼€提到，市面上已有可隨時間改變形態(tài)的超表面材料，這類材料未來可應(yīng)用在太陽帆上，實現(xiàn)星際航行中的航向調(diào)控。

庫德塔卡還表示：“在航天領(lǐng)域，我們可以將這種裝置做大；也可以保持現(xiàn)有尺寸，應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 —— 這類微型裝置能夠精準將藥物推送至人體指定位置。”目前激光技術(shù)雖也能實現(xiàn)藥物靶向輸送，但激光產(chǎn)生的熱量會損傷藥物分子；而借助“超射流”，藥物無需直接暴露在激光的高溫與強光之下。

研究團隊目前正嘗試讓這款裝置適配不同波長的光線，尤其是太陽光的廣譜光線，以便更好地適配星際旅行所用的太陽帆。庫德塔卡坦言：“這一切目前聽起來還有些科幻色彩?！?/p>

標簽：操控射流航向太陽帆星際航行