Науковці створили революційний лазер, що доставить астронавтів на Марс з рекордною швидкістю

Співробітники з Університету Макгілла у Монреалі (Канада) запропонували новий тип рухової установки зі спрямованою енергією для дослідження Сонячної системи.

Вчені створили концептуальну модель лазерно-теплової рухової установки. У майбутньому ця технологія забезпечить як високу тягу, так і питомий імпульс для міжзоряних місій. Науковці представили результати дослідження на технологічному форумі та виставці AIAA, а також у статті, опублікованій на сайті AIAA SCITECH 2024.

Вчені надихалися такими міжзоряними проектами, як Starshot і Project Dragonfly, коли створювали LTP. Концепція аналогічна ядерно-тепловому двигуну (NTP), який NASA і DARPA розробляють для місій швидкого транзиту на Марс. У системі NTP ядерний реактор генерує тепло, яке викликає розширення палива з водню або дейтерію. Потім воно фокусується через сопла для створення тяги.

Під час експерименту вчені сконструювали апарат, що містить від 5 до 20 барів статичного аргону. Вони хотіли перевірити, як лазер пов’язуватиме енергію з паливом (у майбутньому — з воднем, та наразі дослідники використовували аргон, оскільки його легше іонізувати — ред.). Далі вони запустили імпульсний лазер потужністю 3 кВт на частоті 1070 нанометрів (що відповідає довжині хвилі ближнього інфрачервоного діапазону — ред.), щоб визначити порогову потужність, необхідну для лазерно-підтримуваної плазми (LSP). Результати експерименту показали, що близько 80% лазерної енергії передалося в плазму, що узгоджується з попередніми дослідженнями.

Отримані дані про тиск і спектр також виявили пікову температуру LSP з робочим газом.

Вчені підкреслюють, що для остаточних результатів необхідні подальші дослідження. Також для інших випробувань LSP потрібен спеціальний апарат. Команда планує провести вимірювання тяги пізніше цього року, щоб оцінити, яке прискорення (delta-v) і питомий імпульс (Isp) лазерно-теплова рухова установка забезпечить для майбутніх місій на Марс та інші планети Сонячної системи.

Якщо технологія впорається з поставленим завданням, астронавти змогли б потрапити на Марс за тижні, а не за місяці.