Как досадно бы это не звучало, однако лазеры и не доставят нас на Марс за три денька

    Каждый раз, когда разрабатывается сильная новенькая разработка, имеет смысл пересмотреть наши классические подходы к исполнению сложноватых задач. Когда дело доходит перед началом путешествия в космос и научные исследования Вселенной за пределами Почвы, любые прорывы в производстве, хранении либо телепередаче энергии принимаются максимально и особо серьезно. Однако космос очень объемной, и расстояния от Почвы перед началом остальных планет — и не говоря уж об остальных звездах — буквально астрономические. Ныне 2016 год, и мы как и раньше используем ракеты на хим горючем, дабы запускать и заведовать нашими галлактическими аппаратами. Эти же технологии мы приименяли в 50-х и 60-х, когда галлактические полеты лишь начались.

    Как досадно бы это не звучало, однако лазеры и не доставят нас на Марс за три дня

    Недавно группа ученых и инженеров под управлением Филиппа Любина из Калифорнийского вуза провозгласила, что полагает вероятным применять лазерную тягу, не совсем только дабы перевоплотить миссии на Марс в трехдневные прогулки, да и отправиться к звездам с невообразимой доныне скоростью.

    Аналогичные обещания временами рождаются — ракеты на термоядерном синтезе, движки на антиматерии и неосуществимые движки обещают затмить современные технологии и разогнать материю до… в общем, обещают. Неполадка этих обещаний в фолиант, что они непрактичны:

    • Термоядерный синтез и не является управляемой, поддерживаемой реакцией и, как следует, и не может испускать заглавные объемы энергии в течение долговременных периодов времени.
    • Антиматерия не совсем только дорога в производстве, да и и не возможно произведена в хоть малость важных количествах. Ежели суммировать все количество антиматерии, произведенной людьми на Планете земля, она будет весить все меньше единого микрограмма. Ежели конвертировать ее в чистую энергию по уравнению Эйнштейна (E = mc2), она будет равна энергии, которую может произвести маленький ящичек с динамитом.
    • Любые «невозможные» движки вроде EM Drive не совсем только и не предлагают воспроизводимых, надежных результатов, да и и не выдают достаточных размеров тяги либо энергии даже в самых плодотворных критериях тесты.

    Однако мы побеседуем об альтернативном, так как главная разработка для движения на базе лазера уже бытует сейчас.

    Как досадно бы это не звучало, однако лазеры и не доставят нас на Марс за три дня

    Заслуги в лазерных разработках были очень продуктивными за крайние 15 лет. Проекты ученых в самых различных агентствах, включая DARPA, преуспели в наращивании лазерной мощи за счет новаторского подхода: и не увеличивая энергию каждого лазера, а уж делая масштабируемые лазерные массивы. То есть, сейчас вы сможете выстроить большой массив лазеров, который определенно и слаженно стреляет в конкретную миссию, не совсем только передавая кв энергии сквозь отдельный лазер, да и относительно большой размер энергии, консервативный только масштабом вашего лазерного массива. Вот «простое» испытание 19-элементного массива лазеров, стреляющего по базальтовой мишени.

    Мысль двигательной инсталляции на базе лазера относительно ординарна по собственной сущности и просит исполнения только пары этапов:

    • Сделать массив синфазных лазеров на орбите Почвы, устроенных таким макаром, дабы них можно существовало определенно обратить на всякую конкретную миссию. В эталоне этот массив будет достигать гигаваттных уровней энергии.
    • Сделать «целевой» галлактический аппарат, который вначале стартует на малорослой околоземной орбите, с объемной парусообразной поверхностью на нем, на которую можно обратить лазерный массив.
    • Поочередно направлять довольно массивный лазер на мотивированной галлактический аппарат и убыстрить его перед началом нужной скорости, вывести на линию движения и глядеть, наслаждаться.

    Как досадно бы это не звучало, однако лазеры и не доставят нас на Марс за три дня

    На деле, существуют толпа обстоятельств ликовать этакому положению дел. Лазерная разработка уже бытует и становится все предпочтительнее и предпочтительнее. С минимального начать проще: так как массив масштабируется, можно влить маленькие инвестиции и разогнать малую (граммовую) толпу перед началом больших скоростей, для начала дабы обосновать работоспособность концепции. Парус возможно крошечным — с квадратный погонный метр — и как и раньше будет эффективен. Отражательная способность либо крепкость лазерного паруса вообщем и не неполадка, так как частота лазера максимально узенькая и можно отлично отражать 99,99% света либо даже все больше. Моделирование продемонстрировало, что даже лазерный массив умеренных объемов (272 кв на видео ниже) может разогнать и выслыть однограммовую тестовую толпу в межпланетное место.

    Имеются, но, факторы и для скепсиса. Хотя физика дозволяет, инженерная задачка всего вышеперечисленного оказывается сложнейшей вещью. Вот ряд немаловажных препятствий, кои мы пока что и не знаем, как только преодолеть:

    • Как только удачно сколлимировать лазер на этакое большущее расстояние. Например, зеркала, кои космонавты «Аполлона» установили на Луне, отлично отражают и возвращают только один из 1017 фотонов назад в назначенный пункт.
    • Как полезен будет ускоренный объект? Ныне неважно какая толпа, ускоренная перед началом изрядных скоростей, обязана быть так минимальной, что и не сумеет передать ничего полезного с этаким уровнем энергии, дабы можно существовало получить это же на Планете земля.
    • Может ли объект настолько минимальной массы и объемов, как только предложенный однограммовый зонд, противостоять мощи этих лазеров, либо же окажется бессильным, даже со собственной высочайшей (однако и не безупречной) отражательной способностью?
    • Объект, ускоренный таким макаром, возможно неуправляемым либо неспособным к замедлению по прибытии.
    • Парусообразный объект, в особенности плоский, придется стабилизировать, дабы возместить крохотные градиенты сил, по другому он начнет крутиться и качаться, сделав неосуществимым предстоящее увеличение скорости.
    • В конце концов, лазерный массив, нужный для пуска больших масс, возможно окажется очень наибольшим и драгоценным.

    Как досадно бы это не звучало, однако лазеры и не доставят нас на Марс за три дня

    Мысль лазерного паруса возможно прелестной для разгона крохотных масс перед началом больших скоростей, однако полномасштабные фотомодели, достигающие вожделенных гигаватт энергии, потребуют лазерный массив в 100 квадратных км площадью. Полномасштабный массив вроде этакого сумеет разогнать крохотный компьютеризованный чип поперечником 10 см и толпой в один гр перед началом 0,3% скорости света всего за 10 минут. Он мог бы разогнать 100 килограммов груза (приблизительно с толпу марсохода «Оппортьюнити») перед началом этакий же скорости, будь парус побольше, либо даже 10 000 килограммов — перед началом скорости 1000 киллометрах/ч, в 100 раз скорее, чем летели космонавты «Аполлона» на Луну.

    Как досадно бы это не звучало, однако лазеры и не доставят нас на Марс за три дня

    Инициатива, популярная как только DEEP-IN, по которой ориентированная энергия употребляется для разгона зондов перед началом межзвездных скоростей, увлекательна по-своему, и стоит ли дать подабающее Филиппу Любину. Однако паковать чемоданы пока что рановато. Сложность развертывания этакий системы и решение ее неурядиц может занять десятки либо сотки лет.

    Однако пытаться, конечно же, стоит ли. Может быть, лазерное движение станет грядущим галлактических полетов либо технологией, которая приведет нас к звездам. Однако пока у него существуют куча неодолимых препятствий. Нам точно стоит ли попытаться пройти этот путь. Пройти, оставаясь реалистами.