Breakthrough Starshot жобасы аясында ғалымдар Альфа Центавраға бағытталған микрозондтарды 20 жыл ішінде жібере алу мақсатында жарық желкендерін жасау бағытында үлкен жетістіктерге қол жеткізді. Жақында ғалымдар фотондық кристалдардың жаңа құрылымын жасау үшін нейрожелілік топологиялық оңтайландыру әдісін қолданды. Бұл әдіс жоғары көрсеткіштерге ие және өндіріс шығындарын мыңдаған есе азайтатын құрылымдар жасауды мүмкін етті.
Миссияның негізгі мақсаты – лазермен жылдамдатылған, бірнеше метрге дейін жететін және нанометр қалыңдығына ие жарық желкендері арқылы жарық жылдамдығының бесінші бөлігін құрайтын жылдамдыққа қол жеткізу. Дегенмен, осы уақытқа дейінгі басты қиындық ультражеңіл әрі жоғары рефлексиялық құрылымдарды жасап шығару болды, оларды тиімділік жоғалтпай кеңейту мүмкін болмай келген. Ғалымдар бұл мәселені шешу үшін алгоритмдер мен машиналық оқыту әдістерін пайдаланып, идеал жарық желкенінің құрылымын іздеді. Ал физикалық есептеулер оның тиімділігін нақтылап, дәлелдеді. Бұл әдіс фотондық кристалдың ерекше торын табуға мүмкіндік берді, ол жоғары рефлексиялық қасиетке ие әрі өндірісі тиімді.
Нанофотондық элементтерде 60 мм-ден 200 нм-ге дейінгі ерекше арақатынас жаңа мүмкіндіктердің жолын ашады. Бұл тек жұлдызаралық миссияларда ғана емес, лазерлік байланыс пен жоғары дәлдіктегі оптика секілді басқа салаларда да кеңінен қолданылуы ықтимал. Ғалымдар бұл әдісті басқа метаматериалдарды жобалау үшін де пайдалануға болатынын атап өтті, мұнда функционалдық пен экономикалық тиімділік арасындағы дұрыс тепе-теңдікті сақтау маңызды рөл атқарады.
Жарық желкендерін жасау саласындағы жетістіктер ғарыштық зерттеулердің жаңа кезеңін ашуға мүмкіндік береді. Бұл табыстар болашақта ғарышқа ұшу мүмкіндіктерін кеңейтіп, адамзаттың жұлдызаралық саяхаттарын жүзеге асыруға жол ашады. Алдағы кезеңде бұл технологиялар толық сынақтан өтіп, ғарыштық миссияларда қолданылуға дайын болады.
