Metajets that promise to take spacecraft into space without the need for fuel/Metajets que prometen llevar naves al espacio sin necesidad de combustible
Source
Metajets are a new type of microscopic device that uses light pressure to levitate and maneuver without fuel, offering a potential way to reduce the journey to the nearest star from hundreds of thousands of years to just 20 years. However, this technology is in its early stages and, for now, has only been tested in the laboratory at the micrometer scale. These devices have been developed by researchers at Texas A&M University, and their name comes from the combination of "meta-surface" and "jet." They are the key component of a new light propulsion system.
Los metajets son un nuevo tipo de dispositivo microscópico que utiliza la presión de la luz para levitar y maniobrar sin combustible, ofreciendo una vía potencial para reducir el viaje a la estrella más cercana de cientos de miles de años a solo 20 años. Sin embargo, esta tecnología se encuentra en una fase inicial y, por ahora, solo se ha probado en el laboratorio a escala micrométrica. Estos dispositivos han sido desarrollados por investigadores de la Universidad de Texas A&M y su nombre proviene de la combinación de "meta-superficie" y "jet" (chorro) y son la pieza clave de un nuevo sistema de propulsión lumínica.
The principle behind metajets is radiation pressure, a phenomenon known for over a century. Light, although massless, is made up of photons that do possess momentum. When these photons bounce off an object, they transfer a tiny fraction of that momentum, exerting a force. It's like millions of tiny ping-pong balls hitting a surface. Each individual impact is imperceptible, but in space, where there is no friction to slow the motion, the cumulative effect is significant.
El principio detrás de los metajets es la presión de radiación, un fenómeno conocido desde hace más de un siglo. La luz, aunque no tenga masa, está formada por fotones que sí poseen momento (cantidad de movimiento). Cuando estos fotones rebotan en un objeto, le transfieren una pequeñísima parte de ese momento, ejerciendo una fuerza. Serían como millones de pelotas de ping-pong diminutas golpeando una superficie. Cada impacto individual es imperceptible, pero en el espacio, donde no hay fricción que frene el movimiento, el efecto acumulativo es significativo.
Source
The great innovation of metajets lies in their design. They are made with metasurfaces, ultrathin materials etched with nanoscopic patterns that allow for unprecedented control. While traditional light propulsion could only push objects in one direction, these patterns act as a "smart lens" that deflects laser light in specific directions. This generates forces on multiple axes simultaneously, allowing the device to move laterally and rise vertically at the same time, achieving complete three-dimensional maneuverability.
La gran innovación de los metajets reside en su diseño. Están fabricados con metasuperficies, materiales ultradelgados grabados con patrones nanoscópicos que permiten un control sin precedentes. Mientras que la propulsión lumínica tradicional solo podía empujar objetos en una dirección, estos patrones actúan como una "lente inteligente" que desvía la luz láser en direcciones específicas. Esto genera fuerzas en múltiples ejes simultáneamente, logrando que el dispositivo se desplace lateralmente y se eleve verticalmente al mismo tiempo, consiguiendo una maniobrabilidad tridimensional completa.
In all experiments and theoretical proposals, the power source is not onboard the device but is entirely external. A powerful laser beam is used, directed from a station on Earth, a mothership, or a laser array in space. Currently, tabletop lasers are used in the laboratory. For a future interstellar mission, enormous arrays of ground-based or space-based lasers working together would be needed to concentrate their full power onto the tiny sail.
En todos los experimentos y propuestas teóricas, la fuente de energía no está a bordo del dispositivo, sino que es completamente externa. Se utiliza un potente haz de luz láser que se dirige desde una estación en la Tierra, una nave nodriza o una matriz de láseres en el espacio. Actualmente, en el laboratorio, se utilizan láseres de mesa. Para una futura misión interestelar, se necesitarían enormes conjuntos de láseres terrestres o espaciales que trabajen juntos para concentrar toda su potencia en la diminuta vela.
Source
Although it's still early days, the implications of scaling up this technology are revolutionary and could change the course of space exploration. The most ambitious goal is to reach Alpha Centauri, the closest star system to us. With current rocket technology, the journey would take hundreds of thousands of years. Metajet propulsion could reduce that time to just 20 years, a manageable timeframe for a robotic mission or space probe. It's crucial to understand that this technology is not designed to transport humans. The propulsion force depends on the laser's power, not the object's size.
Aunque aún es pronto, las implicaciones de escalar esta tecnología son revolucionarias y podrían cambiar el rumbo de la exploración espacial. El objetivo más ambicioso es alcanzar Alfa Centauri, el sistema estelar más cercano a nosotros. Con la tecnología de cohetes actual, el viaje tomaría cientos de miles de años. La propulsión por metajets podría reducir ese tiempo a solo 20 años, un plazo asumible para una misión robótica o una sonda espacial. Es crucial entender que esta tecnología no está diseñada para transportar humanos. La fuerza de propulsión depende de la potencia del láser, no del tamaño del objeto.
To reach interstellar speeds (a significant percentage of the speed of light), the spacecraft must be ultralight, like a probe the size of a microchip. Spacecraft with human life support systems would be far too heavy. For now, this is a proof of concept in the laboratory. The next logical step for researchers is to test the metajets in a microgravity environment to see how they behave outside of Earth's influence. The path from a microscopic device in a liquid to a laser-propelled interstellar probe is long, but this advance represents a crucial first step in that direction.
Para alcanzar velocidades interestelares (un porcentaje significativo de la velocidad de la luz), la nave debe ser ultraligera, como una sonda del tamaño de un microchip. Las naves con sistemas de soporte vital humano serían demasiado pesadas. Por ahora, esto es una prueba de concepto en laboratorio. El siguiente paso lógico para los investigadores es probar los metajets en un entorno de microgravedad para ver cómo se comportan fuera de la influencia terrestre. El camino desde un dispositivo microscópico en un líquido hasta una sonda interestelar impulsada por láser es largo, pero este avance representa un primer paso fundamental en esa dirección.
More information/Más información
https://gizmodo.com/light-propelled-metajets-could-enable-20-year-journey-to-alpha-centauri-study-suggests-2000751691