Des chercheurs de Texas A&M University ont utilisé des lasers pour piloter avec précision de minuscules dispositifs appelés « metajets » dans les trois dimensions, une avancée notable en propulsion optique. Les auteurs expliquent que, contrairement aux fusées actuelles qui mettraient des centaines de milliers d'années pour atteindre Alpha Centauri, le concept pourrait, un jour, rendre possible un voyage vers Alpha Centauri en environ 20 ans si l'on parvenait à l'échelle et à la puissance requises.
Chaque metajet est construit à partir d'une métasurface, un matériau ultrafin structuré à l'échelle nanométrique. En concevant la forme, l'orientation et le placement des éléments de la métasurface, l'équipe a contrôlé la manière dont la lumière transmet sa quantité de mouvement à l'objet et a ainsi produit une force mesurable. Lan compare l'effet à des balles de ping-pong qui rebondissent et transfèrent leur quantité de mouvement.
Contrairement aux méthodes qui modifient le faisceau lumineux lui-même, cette approche intègre le contrôle dans le matériau, ce qui donne une génération de force plus flexible et potentiellement mise à l'échelle. La force dépend surtout de la puissance lumineuse plutôt que de la taille du dispositif, de sorte que les mêmes principes pourraient s'appliquer au-delà des systèmes microscopiques si une puissance optique suffisante est disponible.
Les dispositifs actuels mesurent quelques dizaines de microns et ont été fabriqués au Texas A&M AggieFab Nanofabrication Facility, soutenu par le Texas A&M Engineering Experiment Station (TEES) et l'université. Les chercheurs ont testé les metajets dans un milieu fluide pour compenser la gravité et mieux observer le mouvement. Ils recherchent des financements externes pour étendre les essais en microgravité. Des travaux similaires sont menés en Europe et par des équipes aux États-Unis, notamment au California Institute of Technology et au Rochester Institute of Technology.
Mots difficiles
- metajet — petit dispositif propulsé par la lumièremetajets
- métasurface — matériau ultrafin structuré à l'échelle nanométrique
- quantité de mouvement — mesure du mouvement transféré entre objets
- propulsion optique — utilisation de la lumière pour produire une force
- nanométrique — qui concerne l'échelle d'un nanomètre
- mise à l'échelle — adaptation d'une méthode à grande taille
- microgravité — faible gravité, proche de l'absence de poids
Astuce : survolez, mettez le focus ou touchez les mots en surbrillance dans l’article pour voir des définitions rapides pendant que vous lisez ou écoutez.
Questions de discussion
- Quels défis techniques pensez-vous exister pour mettre à l'échelle cette technologie jusqu'à la taille nécessaire pour un voyage interstellaire ?
- Quels avantages et inconvénients voyez-vous à utiliser la lumière plutôt que du carburant chimique pour la propulsion ?
- Comment l'essai en milieu fluide et en microgravité peut-il aider à améliorer la compréhension du mouvement des metajets ?
Articles liés
La matière noire pourrait expliquer de grands trous noirs précoces
Des astronomes ont trouvé des trous noirs très massifs moins d'un milliard d'années après le Big Bang. Une étude dirigée par Yash Aggarwal suggère que la désintégration de la matière noire peut favoriser leur formation.
Vacances d'hiver : apprendre avec les tâches quotidiennes
Jim Egenrieder, directeur des Thinkabit Labs de Virginia Tech, conseille d'utiliser des activités quotidiennes pendant les vacances d'hiver pour développer la réflexion, la planification et l'autonomie des enfants avec des expériences pratiques.
