在探索宇宙的征途上，加州理工学院的科学家们为一项革命性的技术——光帆技术，取得了突破性进展。这一创新成果不仅为未来星际旅行铺平了道路，更为“突破摄星”计划注入了新的活力。该计划旨在利用激光推动微型航天器，以前所未有的速度穿越星际空间。
“突破摄星”计划由已故科学家斯蒂芬·霍金与科技投资人尤里·米尔纳于2016年共同发起，其宏伟目标是将微型探测器送达距离地球最近的恒星系统——半人马座α星。该计划的核心原理在于，利用地球上发射的高能量激光束，推动装备有轻薄光帆的探测器，无需携带化学推进剂，即可实现高速飞行。这一理念类似于地球上的帆船借助风力航行。
加州理工学院的研究团队在光帆技术的探索上取得了关键性进展。他们开发了一个测试平台，用以测量激光对一种微观薄膜——氮化硅膜的推力。这种薄膜厚度仅为50纳米，而微型光帆则是一个边长仅为0.4微米的正方形薄片，通过氮化硅弹簧固定于四个角，并在激光照射下产生振动。科研人员通过检测这些微小的振动，成功计算出激光束的推力及其功率。
研究团队面临的一大挑战在于，如何开发出能够承受高温、保持形状稳定，并能沿着激光束轴线稳定飞行的光帆薄膜。为了解材料对激光辐射压力的反应，研究团队进行了一系列实验。他们发现，通过测量薄膜的运动，可以准确确定施加在其上的力。这一发现为光帆技术的进一步研发奠定了坚实基础。
为了精确测量薄膜的运动，研究团队构建了一个名为共路干涉仪的专用装置。该装置能够消除实验室中的背景噪声，从而实现对薄膜运动的精确测量。研究的主要作者利奥尔·米夏利和研究生Ramon Gao表示，他们不仅避免了不必要的加热效应，还利用对装置行为的深入了解，创造了一种全新的测量光的推力的方法。
Ramon Gao补充道，该平台不仅能够测量光帆的横向运动和旋转，还为未来能够自我修正偏离激光束的光帆设计提供了可能。研究团队计划将先进的纳米材料和超材料整合到光帆中，以确保其在星际旅行中的稳定飞行。
