Земные лазеры отправят космические корабли к звездам

Предложен новый лазерно-тепловой двигатель для исследования Солнечной системы и ближайших звезд, обеспечивающий высокую тягу и стабильное ускорение.

Амбициозные планы по созданию инфраструктуры на Луне и в окололунном пространстве, отправке миссий на Марс, во внешнюю часть Солнечной системы и даже на ближайшие звезды требуют разработки новой силовой установки, способной обеспечить высокую тягу и стабильное ускорение. Самыми перспективными направлениями в работе считаются сфокусированные мощные лазеры и световые паруса. Новинкой в этой области является создание лазерно-теплового двигателя (LTP).

Разработчики концепции предполагают, что технология может обеспечить транзитные миссии на Марс всего за 45 дней. В качестве теоретической модели взят лазер диаметром 10 м и мощностью 100 МВт. Расчеты показывают, что он может доставить энергию на космический корабль, находящийся на расстоянии от Земли, сравнимым с расстоянием до Луны.

Предполагается, что на космическом корабле будет находиться камера нагрева водорода. Лазеры с фазированной решеткой будут фокусироваться именно на ней. Нагретый газ будет выпускаться через сопло с удельными импульсами длительностью 3000 секунд. Лабораторные эксперименты с импульсным лазером 3 кВт и камерой с аргоном  показали, что в плазму поступит около 80 процентов лазерной энергии. Испытания по определению получаемого ускорения и удельного импульса пройдут уже в этом году.

Если технология удовлетворит поставленным задачам, НАСА сможет избежать гигантских расходов по отправляемому к Красной планете грузов и расходных материалов. При этом решится также проблема длительного воздействия на астронавтов радиации и микрогравитации.

Источник: phys.org