У космос — трубопроводом
Сімферопольський фізик Владлен Шведов винайшов принципово новий пристрій на основі лазерних технологій — «світловий трубопровід».
Можливо, завдяки «гігантському оптичному маніпулятору» — так офіційно називається диво-апарат — штучні супутники Землі відправлятимуться в космос без палива.
Ідеї без меж
Із часу появи перших аерокосмічних апаратів ученим не дає спокою ідея управляти тілом у просторі без витрат його власної внутрішньої енергії. Адже це дуже заманливо — позбутися вантажу палива, що везе саме себе й перевершує масу корисного космічного «багажу».
Довго у мрії про космічну економію перспективним уважався принцип передачі енергії тілу від лазерної установки. Сьогодні ця ідея успішно реалізована в так званих «оптичних пінцетах». Ці прилади широко використовуються в багатьох галузях науки як інструмент безконтактної маніпуляції над мікрочастинками. Але їхнє застосування обмежене надмалими просторовими можливостями. «Пінцет» працює на «площі» лише в 100 мкм, а маніпулює частинками ще менших розмірів. Крім того, прилад можна застосовувати тільки в рідкому середовищі або у вакуумі.
Із цими, на перший погляд, непереборними перешкодами успішно впоралися учасники міжнародного проекту, учені двох дослідних центрів — Таврійського національного університету ім. Вернадського (м. Сімферополь) і Австралійського національного університету. Проект вартістю $450 тис. реалізований на території австралійського ВНЗ. Групі вчених під керівництвом докторанта кафедри загальної фізики фізичного факультету ТНУ ім. Вернадського Владлена Шведова вдалося пересунути в просторі скляні кульки на один метр зі швидкістю 10 сантиметрів на секунду. Після свого недавнього візиту в Сімферополь Шведов знову поїхав до Австралії, де продовжуватиме експериментальну роботу.
В оптичних вихрях
Суть ідеї полягає у використанні недавно відкритих лазерних пучків, або інакше — оптичних вихрів. Річ у тім, що серцевина таких оптичних пучків абсолютно звільнена від світлової енергії, тобто це порожня в середині «труба», створена з «гарячих» світлових стінок. Різниця тисків між холодним центром і «гарячою» оболонкою тримає вантаж, що транспортується, чітко уздовж осі світлового вихру.
— Фактично така система аналогічна трубопроводу, у якому роль матеріальних стінок відіграє світлове поле, — пояснює Владлен Шведов. — Регулюючи напрям, потужність і оптичні параметри «світлового трубопроводу», можна контролювати швидкість і положення частинки в просторі, доставити її в необхідну точку й навіть повернути назад.
Поки дослідники продемонстрували переміщення об’єктів на відстань до одного метра. Але, у принципі, перешкод у збільшенні дистанцій немає.
Хоча ще рано говорити про всі можливості застосування нового способу переміщення тіла в просторі, але вже сьогодні робота дістала найвищу оцінку провідних фізиків сучасності, — заявив В. Шведов на презентації проекту в Сімферополі. — І хто знає, можливо, у недалекому майбутньому ми станемо свідками запусків малогабаритних штучних супутників Землі за допомогою стаціонарних лазерних установок. Але вже сьогодні цей метод можна використовувати в ситуаціях, коли треба перемістити в лабораторному масштабі мікрооб’єкт, контакт із яким небажаний або просто неможливий.
