Группа ученых, по заказу НАСА, создает новый двигатель, способный доставить на Марс космический корабль всего за полтора месяца. Работать такой двигатель будет на лазерном луче.
Ученые из университета Макгилла, что находится в Канадском Монреале, работают над реализацией нового двигателя, который будет способен доставить космический корабль на Марс за рекордные 45 дней, при этом скорость такого корабля составит 16 километров в секунду.
В основе работы такого двигателя лазерный парус, который будет получать энергию от лазерного луча с Земли. По-научному это называется лазерно-тепловой тягой.
Лазерная тяга
Изобретателем двигателя, работающего на лазерной тяге, считается венгерский физик Дьердем Маркс, сформулировавший концепцию лазерного паруса еще в 60-х годах прошлого века.
Лазерные двигатели в соответствии с этой концепцией могут работать двумя способами, первый способ работы лазерного двигателя в использовании давления фотонного излучения для передачи импульса космическому кораблю, а второй принцип в использовании лазерного луча для сжигания топлива на корабле.
Лазерный парус
Канадские ученые планируют использовать оба принципа, один для создания начального импульса, а второй для дальнейшего разгона. При этом второй способ, где лазер используется для сжигания топлива имеет ограничения, описанные уравнением ракеты Циолковского, где максимальная скорость ракеты ограничена и зависит от массы топлива и скоростью реактивной струи.
В первом способе, где используется лазерный парус, такого ограничения нет, и скорость космического корабля может увеличиваться постоянно, вплоть до скорости света.
Как это работает?
На орбите Земли будет располагаться космический корабль, оснащенный особым парусом. На Земле будет располагаться лазерная установка, генерирующая лазерный луч шириной около 10 метров и мощностью порядка 100 мегаватт.
В определённый момент лазерный луч будет направляться на парус, который одновременно является отражателем, парус будет фокусировать луч на камеру сгорания корабля, в которой водород будет превращаться в плазму, расширяясь создавать тягу на выходе. Через определенный промежуток времени отражатель будет превращаться в парус передавая кораблю давление фотонного излучения от лазерного луча с Земли. Эта двигательная установка сможет разогнать корабль до необходимых 16 километров в секунду.
Единственной проблемой, по мнению ученых, является необходимость остановиться в районе Марса. В идеале построить подобную установку на Марсе, но на первоначальном этапе это будет невозможно. Единственное, что придумали ученые – это использовать аэродинамическое торможение за счет атмосферы Марса, но это очень сложный и опасный маневр.
В любом случае, по мнению ученых, люди найдут оптимальный способ торможения нового двигателя уже к 2040 году.
Как думаете, а Российские ученые работают над подобными проектами или нам это не нужно?
Технология космических путешествий с использованием солнечных парусов подробно описывается тут
Пожалуйста подпишитесь на мой канал и поставьте 👍 Я буду знать, что вам интересны новости науки и техники со всего света! Не забудьте поделиться публикацией в соц. сетях 📢 Это будет лучшей наградой для меня! Спасибо!
