Главная Политика Экономика Общество Спорт Культура Авто Шоу бизнес
Главные темы месяца: Covid-19Кристина АсмусДом 2
 

Лазерный двигатель может быстро ускорить полеты на Марс

НАСА и Китай планируют организовать пилотируемые миссии на Марс в следующем десятилетии. Хотя это представляет собой огромный скачок с точки зрения освоения космоса, он также создает серьезные логистические и технологические проблемы.

Во-первых, миссии на Марс можно запускать только каждые 26 месяцев, когда две наши планеты находятся в ближайших точках своей орбиты друг к другу (во время Противостояния). При использовании современных технологий для перехода с Земли на Марс потребуется от шести до девяти месяцев.


Даже с ядерно-тепловым или ядерно-электрическим двигателем (НТП/НЭП) путь в одну сторону до Марса может занять 100 дней.

Однако группа исследователей из Университета Макгилла в Монреале оценила потенциал лазерно-тепловой двигательной установки. Согласно их исследованию космический корабль, использующий новую двигательную установку, в которой лазеры используются для нагрева водородного топлива, может сократить время полета до Марса всего до 45 дней!

Исследованием руководил Эммануэль Дюплэй выпускник McGill и нынешний студент магистра аэрокосмической инженерии Делфтского технического университета К нему присоединились доцент Эндрю Хиггинс и несколько исследователей с факультета машиностроения Университета Макгилла.

Их исследование под названием Проектирование миссии быстрого перехода на Марс с использованием лазерно-теплового двигателя было недавно представлено в журнал Astronomy Astronomy В последние годы двигательная установка с направленной энергией (DE) стала предметом значительных исследований и интереса. Примеры включают программу Starlight, также известную как программы Directed Energy Propulsion for Interstellar Exploration (DEEP-IN) и Directed Energy Interstellar Studies (DEIS), разработанную профессором Филиппом Любином и UCSB Experimental Cosmology Group (ECG).


В рамках исследований, финансируемых НАСА, которые начались в 2009 году, эти программы направлены на адаптацию крупномасштабных приложений DE для межзвездных миссий.

Но в то время как эти концепции имеют межзвездную направленность, Дюплей и его коллеги исследовали возможность межпланетной концепции.

Как Дюплэй объяснил Universe Today:

«Конечным применением двигателя с направленной энергией будет запуск светового паруса к звездам для настоящих межзвездных путешествий, возможность, которая мотивировала нашу команду, проводившую это исследование. Нас интересовало, как та же лазерная технология может быть использована для быстрого перемещения в Солнечной системы, которая, как мы надеемся, станет в ближайшем будущем трамплином для демонстрации технологии».


Помимо лазерного движения паруса, DE изучается для нескольких других приложений для исследования космоса. Это включает передачу энергии на космический корабль и обратно и постоянно затененные места обитания (например, связь с проектом Артемида, цель которой защита от астероидов и поиск возможных техносигнатур). Существует также концепция лазерно-электрического космического корабля, который изучается НАСА и является частью совместного исследования UCSB ECG и Массачусетского технологического института.


Для этого лазеры используются для подачи энергии на фотоэлектрические батареи на космическом корабле, которая преобразуется в электричество для питания двигателя на эффекте Холла (ионный двигатель). Эта идея похожа на ядерно-электрическую двигательную установку (НЭП), где вместо ядерного реактора используется лазерная установка. Как объяснил Дюплэй, их концепция похожа, но отличается:
«Наш подход дополняет эти концепции, поскольку он использует ту же концепцию лазера с фазированной решеткой, но будет использовать гораздо более интенсивный лазерный поток на космическом корабле для прямого нагрева топлива, подобно гигантскому паровому котлу. Это позволяет космическому кораблю быстро ускоряться, пока он все еще находится рядом с Землей, поэтому лазеру не нужно фокусироваться так далеко в космосе.

«Наш космический корабль похож на драгстер, который очень быстро разгоняется, еще находясь рядом с Землей, поясняет эксперт. - Мы считаем, что можем даже использовать тот же ракетный двигатель с лазерным приводом, чтобы вернуть ракету-носитель на околоземную орбиту после того, как она отбросила основной корабль на Марс, что позволит ему быть быстро переработанным для следующего запуска».
Источник: www.sciencealert.com

Автор: Marina Bulish
Читайте также

Добавить комментарий


Общество с ограниченной ответственностью «Три «Ч», Издание «Проект», Светов Михаил Владимирович, Некоммерческая организация «Фонд защиты прав граждан «Штаб», Региональная общественная организация содействия просвещению граждан «Информационно, признаны в РФ иностранными агентами.