今年夏天，日本的金色太阳帆在太空中展开，成为首个成功利用太阳辐射物理压力航行的任务。它的成功让行星协会主任比尔·奈等梦想家设想了一个未来，机器在激光的压力下前进，探索宇宙。而现在，在地球上，研究人员表示他们已经展示了实现这一愿景所需的一个关键原理：“光翼”，它利用光产生升力。《自然光子学》中描述的光翼只有微米大小，但主要研究员格罗弗·斯瓦茨兰德认为，它表明科学家可以创造和控制光学升力。它利用折射的特性——玻璃如何弯曲光线。
光学升力与翼型产生的空气动力升力不同。飞机之所以能飞行，是因为机翼下方流动的空气速度较慢，产生的压力大于上方流动的较快空气。但在光翼中，当光束穿过物体时，升力是在物体内部产生的。透明光翼的形状导致光线根据穿过的位置发生不同的折射，从而导致光束动量发生相应的弯曲，从而产生升力。 [科学新闻]
研究人员表示，这个巧妙的技巧可能会被用来操控航天器。斯瓦茨兰德的光翼实际上非常像一个翼型，一侧是圆的，另一侧是平的。利用这种形状并从下方照射光线，团队发现光翼不仅向上移动，还向侧面移动。斯瓦茨兰德说，这种垂直运动是证明光学升力真正发生的关键：入射光线折射的方向应该承受最大的压力，因此光翼应该被推向那个方向。诚然，这里的术语有点令人困惑：斯瓦茨兰德实验中的“升力”是推动光翼侧向移动的力，而不是向上移动的力。这很奇怪，因为我们习惯于将升力的概念与向上运动联系起来，因为它对飞机就是这样作用的。然而，升力更专业的定义
是与流动方向垂直的力。因为飞机在跑道上水平移动，升力以垂直于水平运动的角度作用，将飞机向上推。回到斯瓦茨兰德的光翼：由于研究人员从下方照射光翼，在这种情况下，流动方向是垂直的。由于升力垂直于流动方向，因此它水平作用。所以“光学升力”将光翼推向侧面。技术上的区别很重要，因为太空中没有“上方”。
光翼的一个应用是控制依赖辐射压力作为推力的航天器的方向，例如实验性的太阳帆航天器LightSail-1，美国公共空间组织行星协会（位于加利福尼亚州帕萨迪纳）计划在今年晚些时候发射该航天器。 [自然]
这些早期的航天器计划利用太阳光子的压力作为风帆的动力。但是，为了像奈所设想的在未来几个世纪进行的遥远任务那样，太阳帆
将航天器带到太阳风较弱的地方，它们将需要其他东西来推动它们前进。这就是先进版光翼发挥作用的地方，它能够同时利用入射光（也许是来自未来激光器
在地球轨道上的光束）产生推力并控制方向。或者，在更小的规模上，可以设想使用像斯瓦茨兰德的光翼一样微小的光翼来控制微型机器。也许吧。
苏格兰格拉斯哥大学的物理学家迈尔斯·帕吉特说，光学升力是一个“非常棒的主意”，但现在判断这种效应如何利用还为时过早。“也许它有用，也许没用。时间会证明一切。” [科学新闻]
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图片：斯瓦茨兰德等人。（光翼因光学升力而侧向漂移的延时摄影。）
