آلفا قنطورس نزدیکترین همسایه ستارهای زمین است که در فاصله ۴.۳۷ سال نوری قرار دارد. پیشرانش نوری متاجت قادر است اجسام بسیار کوچک را تنها با استفاده از نور لیزر، بدون هیچ تماس فیزیکی در سه بُعد حرکت دهد و هدایت کند.
پژوهشگران دانشگاه Texas A&M اعلام کردهاند که این فناوری متاجت میتواند جایگزینی مقیاسپذیرتر برای روشهای پیشین پیشرانش نوری باشد و در آینده امکان ساخت فضاپیماهایی فوقسبک را برای سفرهای بینستارهای فراهم کند.
در حال حاضر، حتی با پیشرفتهترین موتورهای موشکی، سفر به آلفا قنطورس به صدها هزار سال زمان و هزینهای نجومی نیاز دارد. به همین دلیل، ایده استفاده از نور برای رانش فضاپیما سالها است که مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است. پروژه معروف Breakthrough Starshot که در سال ۲۰۱۶ معرفی شد، پیشنهاد داده بود که با استفاده از میلیونها لیزر، بادبانی نوری را تا سرعتی نزدیک به نور شتاب دهد تا فضاپیما ظرف حدود ۲۰ سال به آلفا قنطورس برسد.
اگرچه این پروژه با مشکلات مالی روبهرو شد، اما مفهوم پیشرانش نوری همچنان زنده مانده است. اکنون تیم دانشگاه Texas A&M روشی تازه ارائه کرده است که میتواند محدودیتهای پیشین را کاهش دهد.
دانشمندان در این پروژه از ساختارهایی میکرونی به نام متاجت استفاده کردهاند. این ابزارها از «متاسطح» ساخته شدهاند؛ موادی فوقنازک که روی آنها الگوهای بسیار ریز حک شده است. این الگوها مانند لنز عمل میکنند و میتوانند نحوه بازتاب و رفتار نور را با دقت بالا کنترل کنند.
با طراحی دقیق این ساختارها، پژوهشگران توانستند انتقال تکانه نور به جسم را کنترل کنند. در نتیجه، نور لیزر نیرویی کوچک اما قابل اندازهگیری به جسم وارد میکند و آن را به حرکت درمیآورد. این همان اصل پیشرانش نوری است، اما دقت و انعطافپذیری بسیار بیشتری از گذشته دارد.
Shoufeng Lan، رهبر این پژوهش توضیح داد که عملکرد سامانه شبیه برخورد توپ پینگپنگ با میز است؛ با این تفاوت که در اینجا فوتونهای نور همان نقش توپ را بازی میکنند و با برخورد به سطح، جسم را هل میدهند.
مهمترین دستاورد این فناوری، توانایی هدایت کامل در سه بُعد است؛ قابلیتی که تاکنون در سامانههای پیشرانش نوری مشاهده نشده بود. بیشتر فناوریهای پیشین تنها امکان حرکت محدود یا کنترل ناقص را فراهم میکردند، اما متاجت میتواند جسم را بالا ببرد، بچرخاند و در جهات مختلف هدایت کند.
