飞艇大小窍门教学设计加州理工学院的研究人
发布时间：2025年10月28日 点击：[0]人次
一个纳米图案的物体改变方向使自己停留在光束中的插图。
加州理工学院(Caltech)的研究人员表示，他们已经找到了一种只用光悬浮和推动物体的方法——尽管目前这项工作还停留在理论阶段。
他们希望这项技术可以用于“超轻型航天器的轨道控制，甚至用于太空探索的激光推进光帆”，周一发表在《自然光子学》杂志上的一篇论文如是说。
这意味着不需要燃料——只需要从地球后方向航天器发射一束强大的激光。
加州理工学院的科学家们通过设计一种可以蚀刻在物体表面的复杂图案，设计出了所谓的“光子悬浮和推进”系统。
他们说，当物体试图停留在聚焦激光束内时，从蚀刻中反射的聚光光束会使物体“自我稳定”。
为这项新研究奠定基础的第一个突破是“光镊”的开发。光镊是一种科学仪器，利用强大的激光束吸引或推开微观物体。
最大的缺点是:它们只能在非常小的距离内操纵微小的物体。
这项新研究的第一作者、博士后学者奥尼扬•伊里奇(Ognjen Ilic)将镊子的概念及其局限性用更简单的语言表达出来:“人们可以用吹风机发出的稳定气流使乒乓球悬浮起来。”
“但如果乒乓球太大，或者离吹风机太远，诸如此类的情况都不会发生。”
在这篇论文中，加州理工学院的研究人员认为，从理论上讲，他们的光操纵技术可以处理任何大小的物体，从微米到宇宙飞船大小。
尽管这一理论在现实世界中还没有得到验证，但研究人员表示，如果成功的话，它将在短短20年内向太阳系外最近的恒星发射一艘宇宙飞船。
加州理工学院工程与应用科学系教授哈利·阿特沃特说:“利用这项技术作为新一代航天器的推进手段，有一个非常有趣的应用。”
“我们离真正做到这一点还有很长一段路要走，但我们正在测试这些原则。”