Los “metajets” de propulsión ligera, pioneros en el mundo, podrían permitir una misión de 20 años a Alfa Centauri
El equipo, empleando precisión a nanoescala, fabricó las metasuperficies en las instalaciones de nanofabricación AggieFab de Texas A&M
El sistema estelar que tenemos más cerca es Alfa Centauri. Está formado por tres estrellas, de las cuales la más tenue (Proxima Centauri) es la más próxima. Alfa Centauri A y B forman un binario cercano, ya que están separadas por solo 23 veces la distancia Tierra-Sol; ligeramente mayor que la distancia entre Urano y el Sol.
Alfa Centauri no es visible en gran parte del hemisferio norte. Se sabe que Alfa Centauri A es del mismo tipo que nuestro Sol, además de que Proxima Centauri tiene un exoplaneta potencialmente habitable. Si quisiéramos visitar este sistema estelar, tardaríamos unos 4,37 años luz, lo que equivale a unos 41,3 billones de kilómetros de distancia.
El problema es que el viaje espacial, en el estado actual, es bastante lento. Si la nave espacial de movimiento más rápido, el Voyager, hubiera dejado nuestro planeta cuando los seres humanos salieron por primera vez de África, viajando a 11 millas por segundo (17 kilómetros), acabaría de llegar a Alfa Centauri. La solución para llegar mucho antes sería la propulsión mediante luz.
Levantar y dirigir objetos en múltiples direcciones sin contacto físico
En 2016, el proyecto de investigación internacional Breakthrough Starshot anunció que iba a construir una sonda con vela solar capaz de llegar a Alfa Centauri durante nuestra vida. Estaría impulsada por millones de láseres y podría volar a una velocidad cercana a la luz, alcanzando nuestra estrella más cercana en aproximadamente 20 años.
La interesante iniciativa, sin embargo, se topó con problemas de financiación, ya que el proyecto necesitaría miles de millones de dólares para salir adelante. Ni el respaldo inicial de 100 millones de dólares de Mark Zuckerberg, la mente tras Facebook y actual director ejecutivo de Meta, fue incentivo suficiente para que otros magnates aportaran su granito de arena.
Pero ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Texas A&M ha demostrado un nuevo método para la propulsión mediante luz, por lo que el proyecto, en cierta manera, seguiría vivo, aunque de manera indirecta. Este innovador sistema promete levantar y dirigir objetos en múltiples direcciones sin contacto físico. Los científicos creen que es más escalable que otros métodos y que algún día podría permitir una misión similar a la propuesta por Breakthrough Starshot.
Los científicos, en el artículo titulado 'Propulsión óptica y levitación de metajes', explican cómo dispositivos a escala micrométrica llamados «metajets» pueden generar movimiento controlado con la ayuda de haces láser. Los metajets están compuestos de metasuperficies (materiales ultrafinos grabados con diminutos patrones). Estas formas permiten a los investigadores controlar el comportamiento de la luz que rebota en los dispositivos.
Mediante un diseño meticuloso de estas estructuras, los científicos lograron controlar la transferencia de momento de la luz a un objeto, lo que permitió que el objeto se moviera, demostrando una novedosa forma de propulsión lumínica. El Dr. Shoufeng Lan, profesor adjunto y director del Laboratorio de Nanofotónica Avanzada, comparó el efecto con el de pelotas de ping-pong rebotando en una mesa.
El equipo, empleando precisión a nanoescala, fabricó las metasuperficies en las instalaciones de nanofabricación AggieFab de Texas A&M (TESS). Probaron los dispositivos realizando experimentos en un entorno fluido que ayudó a contrarrestar los efectos de la gravedad. Los dispositivos del equipo tienen un tamaño de tan solo unas decenas de micras, lo que significa que son más pequeños que el grosor de un cabello humano. Sin embargo, los investigadores creen que su método podría aplicarse también a sistemas más grandes y no microscópicos.