Nowe eksperymenty z ciągiem laserowym pokazują, że można zbudować samolot naddźwiękowy i wysłać statek kosmiczny na orbitę Ziemi.
Rzeczywiście, rewolucyjne statki napędzane laserem mogłyby zastąpić odrzutowce we współczesnych podróżach komercyjnych. Pasażerowie mogliby zostać przetransportowani samolotem z jednej strony planety na drugą w mniej niż godzinę – akurat tyle czasu, by otworzyć te nieprzeniknione worki z orzeszkami ziemnymi. Co więcej, napór na energię promieniowaną może sprawić, że lot orbitalny będzie łatwy, a nie trudny i niebezpieczny.
Wierzy w Leek Mairabo, profesor mechaniki stosowanej w Rensselier Polytechnic Institute w Troy w stanie Nowy Jork. Jest ekspertem w zakresie urządzeń sterowanej energii, systemów lotniczych, elektrowni kosmicznych i zaawansowanych rodzajów ciągu.
W ciągu ostatnich trzech dekad palącym pragnieniem Mairabo było stworzenie i zademonstrowanie realnej koncepcji ciągu niechemicznego dla przyszłych załóg lotniczych w jego badaniach z Lightcraft Technologies, Inc. z siedzibą w Bennington w stanie Vermont.
„Zazwyczaj potrzeba 25 lat, zanim nowa technologia trakcji dojrzeje… zanim będzie można ją zastosować. Tak, właśnie nadszedł ten czas”- powiedział Mairabo SPACE.com
Prawdziwy sprzęt … prawdziwa fizyka
Najważniejszą wiadomością w dziedzinie ciągu promienistego jest to, że eksperyment jest obecnie w toku w Laboratorium Hiperdźwięków i Aeronautyki im. Henry'ego T. Nagamatsu w San Jose dos Campos w Brazylii.
Prace są finansowane w ramach umowy o współpracy międzynarodowej przez Biuro Badań Naukowych Sił Powietrznych USA i Sił Powietrznych Brazylii.
Podstawowe eksperymenty badawcze wykorzystują lasery dużej mocy dostępne w Brazylii, gdzie eksperci badają podstawy fizyki laserowych strumieni powietrznych i pulsujących silników laserowych dla przyszłych statków o wysokiej energii.
W brazylijskim laboratorium hipersoniczny tunel uderzeniowy jest połączony z dwoma impulsowymi laserami podczerwonymi, które osiągają moc szczytową rzędu gigawata - najwyższą moc osiąganą obecnie w eksperymentach z naporem laserowym, wyjaśnia Mairabo.
„W laboratorium testujemy pełnowymiarowe silniki, które powinny zrewolucjonizować podróże kosmiczne” – podkreśla Mairabo – „To są prawdziwe produkty. To jest prawdziwa fizyka. Otrzymujemy prawdziwe dane… i to nie są badania papierowe.”
„W tej chwili uzyskujemy dane”, wyjaśnia Mairabo. „Kiedy uruchamiasz silnik, to prawdziwy huk. Brzmi, jakby w laboratorium strzelano z pistoletu. Jest naprawdę głośno.”
Eksperymenty z ciągiem laserowym, dodaje Mairabo, dotyczą również wystrzeliwania nanosatelitów (ważących od 1 do 10 kilogramów) i mikrosatelitów (10 do 100 kilogramów) na niską orbitę okołoziemską.
Autostrady światła
Tworzenie i loty „autostrad świetlnych” dla Mayrabo były metodyczną, stopniową pracą.
W latach 1996-1999 wypuścił prototypy swoich urządzeń z 10-kilowatowym laserem na podczerwień na poligonie rakietowym White Sands w Nowym Meksyku. W 2000 roku, dzięki grantowi swojej firmy, ustanowił światowy rekord wysokości ponad 230 stóp (71 metrów) dla modeli podnoszonych laserowo w locie swobodnym.
Mairabo, którego współautorem jest John Lewis, w swojej nowej książce The LTI-20 Laser-powered Ship Handbook, niedawno opublikowanej przez Apogee, wyjaśnia swoje pragnienie niedrogiego, bezpiecznego dostępu do kosmosu za pomocą statku kosmicznego zasilanego laserem.
„W odniesieniu do fizyki wysokich energii… poruszania się w atmosferze przy użyciu wypromieniowanej energii… na świecie nie ma wystarczającego doświadczenia, aby urzeczywistnić takie rzeczy. To zupełnie nietypowe”- wyjaśnia Mairabo. „Pracuję nad tym od 30 lat. Wiem jak to zrobić."
Od dziesięcioleci fizycy wykorzystujący napędy laserowe marzyli o osiągnięciu kosztów energii lasera w wysokości dwóch dolarów za wat, wyjaśnia Mairabo. „Osiągnęliśmy to. Teraz to kwestia woli i tego, czy chcemy to zrobić. Ta technologia jest teraz w zasięgu komercyjnym.”
