Cahaya mengenai benda tersebut. Mentransfer energi. Hal ini juga membawa momentum. Ketika radiasi elektromagnetik mengenai suatu permukaan, hal itu menciptakan dorongan fisik. Ini adalah tekanan radiasi. Efeknya biasanya dapat diabaikan. Seberkas cahaya menyinari tangan Anda, tapi tidak bergerak. Namun terlepas dari skalanya, fisika tetap berlaku.
Mekanismenya sederhana. Ketika suatu permukaan menyerap radiasi, ia juga menyerap momentum. Tekanan sama dengan laju perpindahan momentum. Efeknya menjadi dua kali lipat bila permukaan memantulkan cahaya. Foton memantul kembali. mereka mengubah arah. Perubahan gerak ini menghasilkan gaya dua kali lipat. Pertimbangkan untuk melempar bola tenis ke dinding dibandingkan mengolesnya ke dinding. Pantulan memiliki efek yang lebih besar.
Radiasi matahari adalah pancaran foton yang terus menerus. Sinar matahari tidak menimbulkan banyak tekanan. Astronot tidak mengetahuinya. Insinyur sering mengabaikan hal ini dalam perhitungan standar. Tapi ruangnya kosong. Tidak ada gesekan yang melemahkan kekuatan kecil. Akumulasi upaya bertahun-tahun hanya bertambah dalam beberapa langkah.
Prinsip ini memungkinkan adanya layar surya. Ini adalah sistem propulsi teoretis. Lembaran reflektif besar digunakan. Layar ini menangkap sinar matahari. Tekanan tersebut mendorong pesawat ruang angkasa ke depan. Tidak diperlukan bahan bakar. Matahari memberikan dorongan. Perhitungan menunjukkan bahwa layar yang cukup besar dapat membawa pesawat ruang angkasa melintasi tata surya. Ia bergerak di bawah tekanan cahaya bintang.
Mengapa ini penting? Roket konvensional membawa bahan bakar. Bahan bakarnya berkualitas. Membawa bahan bakar berarti membawa lebih banyak bahan bakar untuk mengangkat bahan bakar tersebut. Inilah tirani persamaan roket. Layar surya mengatasi keterbatasan ini. Mereka bergantung pada sumber daya yang tidak terbatas. Mereka mungkin terus berakselerasi. Transfer pertama akan memakan waktu. Namun, jaraknya tidak terbatas.
Konsep ini bukanlah hal baru. Johannes Kepler mengamati ekor komet menjauhi Matahari. Dia menduga tekanannya ringan. Dia benar. Fisika modern mendukung hal ini. Tekanannya nyata. Ini bisa diukur. Itu hanya lemah.
Teknologi sedang mengejar ketinggalan. Ilmu material telah maju. Anda bisa meringankan layarnya. Anda juga bisa membuatnya lebih besar. Semakin tipis bahannya, semakin baik efek reflektifnya. Ini juga ringan. Rasio luas permukaan terhadap massa meningkat. Ini adalah metrik yang penting. Semakin tinggi rasionya, semakin tinggi percepatannya.
Proyek-proyek yang ada saat ini sedang menguji keadaan. Beberapa satelit menggunakan layar kecil untuk mengontrol sikap. Mereka berorientasi. Mereka tidak mengubah orbit secara signifikan. Belum. Penggerak skala penuh masih dalam tahap percobaan. Tantangannya bersifat mekanis. Melebarkan layar seukuran lapangan sepak bola di ruang hampa memang sulit. Bahan tersebut harus tahan terhadap radiasi. Mereka tidak boleh robek. Mereka harus tetap reflektif.
Jika diatasi, dampaknya akan sangat besar. Misi ke planet luar mungkin dilakukan. Waktu perjalanan dipersingkat. Biaya turun. Tanpa bahan bakar berarti peluncuran lebih ringan. Kita bisa mengirimkan lebih banyak massa ke dunia yang jauh. Anda bisa menjelajahi sabuk Kuiper. Ada juga kemungkinan untuk meninggalkan tata surya.
Matahari adalah pendorong. Semuanya didukung oleh cahaya. Yang harus Anda lakukan adalah membuat tangan Anda cukup besar untuk meraihnya.
