在航天科技的前沿探索中，加州理工學院的科學團隊為光帆技術帶來了突破性進展，為星際探索開啟了全新的可能性。這一創新成果，為“突破攝星”計劃的實施奠定了堅實基礎，該計劃旨在將微型航天器送往遙遠的恒星系統。

回溯到2016年，由已故科學巨匠斯蒂芬·霍金與科技界億萬富翁尤里·米爾納共同發起的“突破攝星”計劃，其宏偉目標是向距離地球最近的半人馬座α星系統發射微型探測器。該計劃的核心創意是利用地球上強大的激光束，像風推動帆船一樣，驅動輕薄的光帆，讓航天器無需攜帶化學推進劑即可達到前所未有的高速。

光帆，作為太陽帆的升級版，其工作原理基于輻射壓力——當光子撞擊物體表面時，盡管光子本身沒有質量，但它們會傳遞動量，從而產生推力。在真空中，數以萬億計的光子持續撞擊光帆，這種微小的推力累積起來，將產生顯著的推進效果。

輻射壓力在航天領域的重要性不容小覷。例如，太陽光的輻射壓力就足以使行星際探測器偏離預定軌道數千英里。因此，科學家們在規劃星際任務時，必須充分考慮這一因素。

加州理工學院的科學家們在光帆技術的研發上取得了關鍵進展。他們構建了一個測試平臺，用于測量激光對氮化硅薄膜的推力。這種薄膜厚度僅為50納米，被設計成微型光帆的一部分。在激光的照射下，薄膜會產生微小的振動，科學家們通過檢測這些振動，能夠精確計算出激光束的推力及其功率。

領導該項目的哈里·阿特沃特教授表示：“光帆的速度將超越以往任何航天器，為實現直接的星際探索提供了前所未有的可能性。”他的團隊面臨的挑戰在于開發能夠承受高溫、保持形狀穩定，并能沿著激光束軸線飛行的薄膜材料。

為了克服這些挑戰，研究團隊開發了一種名為共路干涉儀的專用裝置，該裝置能夠精確測量薄膜的運動，同時消除實驗室中的背景噪聲干擾。主要作者利奧爾·米夏利和研究生Ramon Gao指出，這一創新不僅避免了不必要的加熱效應，還創造了一種全新的測量光的推力的方法。

Ramon Gao補充道，該平臺能夠測量光帆的橫向運動和旋轉，為未來設計能夠自我修正偏離激光束的光帆鋪平了道路。研究團隊正致力于將先進的納米材料和超材料整合到光帆中，以確保其在星際旅行中的穩定性。

科學家們還強調了輻射壓力在航天任務規劃中的重要性。例如，太陽光的輻射壓力對行星際探測器軌道的影響不容忽視。因此，在利用光帆技術執行星際任務時，必須精確計算并考慮這一因素。

隨著多個光帆項目的不斷推進，加州理工學院團隊的這一研究成果對于進一步完善光帆設計具有重要意義。盡管在實際應用中仍面臨諸多挑戰，但科學家們堅信，光帆技術將引領人類走向更加遙遠的星際空間。