Специалисты НАСА хотят использовать высокоэнергетические излучатели для вывода грузов в космос. Обычно космические запуски ассоциируются с ярким пламенем взлетающей ракеты. Однако альтернативная двигательная установка может изменить наши представления о старте в космос.
Вместо химических реакций сжигания топлива на борту ракеты новая концепция лучевого теплового двигателя предполагает разгон ракет с помощью лазерного или микроволнового луча. Эта технология сделает возможным создание многоразовых одноступенчатых ракет и позволит выводить в два-пять раз больше полезного груза, что значительно удешевит их отправку на низкую околоземную орбиту.
В традиционных химических ракетных двигателях топливо и окислитель поступают в камеру сгорания под высоким давлением, сжигаются, после чего выхлопные газы с высокой скоростью выбрасываются через сопла. Эта реактивная сила и поднимает ракету вверх.
Возможно, в будущем ракеты будут подниматься в космос с помощью комплекса лазерных или микроволновых излучателей
В настоящее время NASA проводит исследование с целью изучения возможности использования подобных двигателей для запуска космических аппаратов. Его предполагается завершить к марту текущего года.
Основная идея лучевого теплового двигателя заключается в создании ракеты, которой не нужно везти на себе источник энергии для взлета – он остается на земле и может использоваться многократно в отличие от дорогостоящих одноразовых ракетных двигателей. Непрерывная подсветка лазерным лучом позволит вывести космический аппарат на орбиту примерно за 8-10 минут, а микроволны сделают это еще быстрее – за 3-4 минуты.
Есть и некоторые ограничения. Так, ракета-носитель не должна иметь поверхностей, которые могли бы отражать опасные лучи, а самолеты и спутники не должны находится на линии разгонного пучка. Для максимальной безопасности любой запуск с помощью лучевой системы должен производиться в высокогорных пустынных районах.
Однако преимуществ несоизмеримо больше. Ракета с лучевым двигателем безопаснее, чем химические ракеты, поскольку не содержит большого объема взрывчатых и горючих веществ. Кроме того, такие ракеты меньше и легче, их дешевле изготовить и проще доставить к месту запуска.
Другое важное преимущество заключается в преодолении ограничения на емкость баков в обычных ракетах – можно просто добавить мощности и продолжительности излучения и благодаря этому увеличить полезную нагрузку. Обычные ракеты имеют три ступени и массу полезной нагрузки около 3% от общего веса ракеты. Ракета с лучевым двигателем имеет одну многоразовую ступень и выводит на орбиту от 5 до 15% полезной нагрузки по отношению к своему весу.
Долгое время самым большим препятствием на пути использования лазеров для разгона ракет было мнение о дороговизне и гигантских размерах сверхмощных лазерных излучателей. Однако современные коммерческие лазеры помещаются в контейнер и позволяют создать массивы из нескольких сотен излучателей. Каждый из них может иметь индивидуальную систему наведения и вся "стартовая площадка" будет не больше поля для гольфа. А в перспективе возможно создание в космосе сети космических аппаратов с лазерными излучателями, которые смогут обеспечить разгон зондов для полетов в самые удаленные уголки Солнечной системы.
Источник
0 comments:
Post a Comment
Thank You very much for your opinion