Авторы исследования, специалисты Техасского университета, описали устройства микронного размера, которые назвали «метаджетами». Они изготовлены из метаповерхностей — сверхтонких материалов с вытравленными на них крошечными узорами. Эти узоры действуют как линзы, позволяя точно контролировать поведение отраженного света и, следовательно, передачу импульса от фотонов к объекту.

Главное отличие нового метода от других систем оптической тяги заключается в том, что управление заложено непосредственно в материал объекта, а не зависит от формы светового пучка. Это, по мнению команды, обеспечивает более гибкое создание силы и лучшую масштабируемость. Ученые сравнивают этот эффект с отскоком теннисного шарика от поверхности стола: когда свет отражается, он передает импульс, создавая небольшую, но измеримую силу, которая может толкнуть объект.

В отличие от обычных систем оптической тяги, метаджеты демонстрируют полную трехмерную маневренность. Авторы утверждают, что им первым удалось добиться такого результата.

Несмотря на микроскопический размер прототипов, ученые убеждены, что метод применим и к более крупным системам, поскольку создаваемая сила зависит от мощности светового пучка, а не от размера объекта. Это важно для будущих космических программ, говорится в пресс-релизе.

Хотя проект Breakthrough Starshot по разработке концепции флота межзвездных космических зондов столкнулся с проблемами финансирования, идея фотонной тяги остается перспективной. Эксперимент LightSail 2 Планетарного общества в 2019 году доказал, что световая тяга может быть пригодна для космических полетов, и теперь команда из Техаса ищет финансирование для испытаний своей концепции в космосе.

Если ученые из команды Breakthrough Starshot делают ставку на максимально легкие солнечные парусники, то исследователи из фонда «Тау Зеро» предлагают отправить к Альфе Центавра нечто более весомое — зонд массой около тонны, на котором можно было бы разместить множество приборов и систем управления. Обеспечивать тягу зонду должен электронный луч.