Sofistikovanější autoři popisují hybný agregát jako zdroj směrovaných fotonů, které opět na principu zákona akce a reakce, uplatněného ve vzduchoprázdnu a bez přítomnosti gravitace, pohánějí vesmírné plavidlo závratnou rychlostí k dalekým světům. Jenže on to není žádný nesmysl.

Je známo, že každý foton či svazek světla je schopen předat svou kinetickou energii materiálu, kterým prochází. O tomto radiačním tlaku jako „bezpalivovém“ prostředku pohonu satelitů se uvažuje jako o ideálním řešení pro kosmické lety na velkou vzdálenost, protože tzv. solární plachty jsou teoreticky schopné pohánět satelit rychlostmi blízkými rychlosti světla. Dosud se ale nikdo nezabýval využitím tohoto tlaku analogicky k vzdušnému vztlaku.

Pozoruhodná studie britských vědců o experimentálním ověření schopnosti světla vytvořit vztlak – a tedy uvést těleso do pohybu – vyšla na sklonku minulého roku v odborném časopise Nature Photonics. Optičtí fyzikové z technické univerzity v Rochesteru (RIT) si hypotézu nejprve vyzkoušeli v počítačové simulaci. Nechali světlo působit na skleněné tyčinky o speciálním polokruhovém průřezu stejně, jako na pohybující se křídlo letadla působí vzduch.

Do řady a vzhůru

„Naše laboratoř má velkou praxi v experimentech se světlem a tak nás napadlo vyzkoušet i tuto hypotézu,“ popsal začátek výzkumu Grover Swarzlander z RIT. V počítačové simulaci pustili rozptýlený paprsek světla na volný svazek skleněných tyček. Ukázalo se, že se nejen „zvedají“, ale že mají tendenci se také „řadit“.

„Překvapilo nás, že model ukázal zřetelnou tendenci k zaujetí jediné pozice rotační rovnováhy, držet se v ní a pokračovat v pohybu daným směrem,“ popsal výsledek Swarzlander.

Část paprsků, namířených na oválnou stranu tyčky, prošla v téměř rovném směru, část se ale podle zákonů optiky „ohnula“ a mířila dolů, téměř v pravém úhlu k rovné straně tyčky. Výsledkem působení těchto vektorů měl být podle simulace pohyb směrem vzhůru a mírně dozadu od světelného zdroje, tedy odpovídající vzdušnému tlaku.

Vědci tedy provedli ověřovací experiment se skleněnými vlákny, tenčími než lidský vlas. Vlákna, vyrobená fotolitografickou technikou, umístili do vodního prostředí a osvítili laserovým paprskem o výkonu v řádu miliwattů. A tyčky se chovaly přesně tak, jak ukázala počítačová simulace – srovnaly se polokruhovou stranou proti světlu a zamířily vzhůru a od světelného zdroje.

Cílená doprava léků

„Optický vztlak je krásná analogie,“ ocenil závěry kolegů Ortwin Hess z londýnské Imperial College. „Vyšli ze známého faktu, ale využili ho k vyvolání hromadného pohybu.“ Připomněl, že pro nejvyšší efektivnost solárních plachet je klíčové jejich stálé nastavení vůči zdroji záření, solárnímu či hvězdnému světlu. Zjištění, že v tomto směru je možné využít dosud nepovšimnutého solárního vztlaku ke „srovnání“ jednotlivých elementů plachty je podle Hesse obrovským krokem vpřed.

Swarzlander s týmem nyní pracuje na praktickém využití objevené vlastnosti světla v perspektivních oblastech mikro- a nanotechnologie. „Doporučujeme využít optického vztlaku k pohonu mikromotorů a k cílené dopravě mikroskopických a biologických materiálů v kapalinách,“ napsal v závěru studie. A neopomněl ani nabízející se vylepšení solárních plachet pro kosmický výzkum.