NASA pracuje na laserovém pohonu, který umožní doletět na Mars za 3 dny | E15.cz

NASA pracuje na laserovém pohonu, který umožní doletět na Mars za 3 dny

NASA pracuje na laserovém pohonu, který umožní doletět na Mars za 3 dny
28. února 2016 • 10:27
Přeprava prostředků a lidí k planetám naší Sluneční soustavy či dál je se současnými pohony extrémně pomalá a neefektivní. Nízká rychlost v rámci vesmírných vzdáleností znamená spoustu komplikací v podobě množství zásob, které je nutné mít a samozřejmě i konstrukce, která musí být složitější a dražší.

Vědecký tým NASA pod vedením Philipa Lubina ale pracuje na systému, který vychází ze starších představ využívající laserový paprsek pro zvýšení rychlosti objektu v prostoru.

Desítky procent rychlosti světla i u větších objektů

Zatímco pomocí běžného kapalného pohonu a spalování trvá cesta na Mars stovky dní a klidně i více než rok, existují technologické způsoby, jak tento čas zkrátit.

Dosáhnout vysokých rychlostí v podobě například desetiny rychlosti světla (0,1 c) je ale u velmi hmotných objektů extrémní výzvou a nelze použít současné technologie pohonu. Ty sotva stačí na rakety a jejich dopravu na oběžnou dráhu.

Na konceptu laserového pohonu už pracuje tým v NASANa konceptu laserového pohonu už pracuje tým v NASAAutor: repro živě.cz

V případě miniaturních objektů už víme velmi dobře, jak je zrychlit na rychlosti v oblasti desítek procent rychlosti světla a tyto zkušenosti by nám měly pomoci takových rychlostí dosáhnout i s většími objekty. Dokonce i s použitím stejného množství energie, která se dosáhne u systému raket s kapalným palivem (samotné palivo zvyšuje hmotnost objektu a je tak zcela neefektivní).

Podle Lubina je tak na čase přenést vědeckofantastickou technologii laserového pohonu do reality, protože tomu nic nebrání a představil v oficiálním materiálu první detaily tohoto konceptu.

Systém laserů a obří plachta jako realizovatelné řešení

Nápad s využitím laserů a plachty, kdy je jeden či více laserů na pevném místě a vysoký výkon letících fotonů dopadajících na velkou plachtu připevněnou k danému objektu umožní energii využít na pohyb v prostoru, není úplně nový.

V rámci odhadů se zatím počítá pouze s malými a lehkými sondami s hmotností kolem 100 kg, které by k takové plachtě byly připevněné a umožňovaly by pohyb rychlostí nad úrovní 0,1 c.

Porovnání výkonu laseru a hmotnosti a velikosti sondyPorovnání výkonu laseru a hmotnosti a velikosti sondyAutor: repro živě.cz
Porovnání výkonu laseru a hmotnosti a velikosti sondy

Nepočítá se ale s využitím jednoho silného laseru, který by byl náročnější na výrobu, ale se soustavou několika slabších laserů s výkonem v oblasti kW.

To znamená i možnost použít jednodušší a menší optický systém pro každý laser zvlášť. Tento systém laserů byl představen i v rámci projektu DE-STAR, o kterém jsme podrobně psali již dříve, který využívá energie Slunce.

Škálovatelné řešení i pro mezihvězdné lety

Hlavní výhodou tohoto systému je, že lze vytvořit zmenšenou verzi a vše otestovat, na čemž už se pracuje a lze ho poměrně dobře škálovat pro větší objekty a větší vzdálenosti.

Už i základní varianta, která počítá s hmotností sondy 100 kg a doletem na Mars za 3 dny, může způsobit revoluci v objevování v rámci naší soustavy ale i u nejbližších hvězd.

Do takových vzdáleností totiž můžeme poslat několik sond a získat tak velmi rychle data, která normálními prostředky není možné získat. U větších objektů, ve kterých by bylo dostatek místa i pro lidi, lze počítat s nižší rychlostí (při stejné energii laserů) a doletem přibližně za měsíc až k Marsu. To je přibližně pětkrát rychleji než se současnými pohony.

Pokud jde o možnosti škálování, v materiálu se uvádí příklad s DE-STAR 4 s výkonem 50 až 70 GW, kdy by miniaturní sondy o velikosti několika centimetrů (hmotnosti v oblasti stovek gramů) dokázaly zrychlit na 26 % rychlosti světla za přibližně deset minut.

K Marsu by taková sonda mohla dorazit za pouhých 30 minut (1 AU), nejvzdálenější lidský objekt Voyager 1 by předletěla za 3 dny a k nejbližší další hvězdě Alpha Centauri (čtyři světelné roky) by se dostala za 15 let. Každých 12 dní by taková sonda dokázala uletět tisíc astronomických jednotek.

Technoogie DE-STAR lze použít i pro obranu, například odklon a zničení asteroidůTechnoogie DE-STAR lze použít i pro obranu, například odklon a zničení asteroidůAutor: repro živě.cz

Se stejným systémem a stejnou energií by mělo být možné urychlit 100kg sondu na rychlost dvou procent rychlosti světla a 10 tun pak na rychlost přes 1 000 km/s.

Technologie je mnohem lepší než třeba elektromagnetická akcelerace, která by pro stejné použití vyžadovala složitou konstrukci supravodivých magnetů jako u největších urychlovačů.

Realizace snad již brzy

I když se zatím jedná o koncept, tým dostal finanční podporu od NASA, takže bychom se měli snad již brzy dočkat dalšího pokroku v této oblasti a snad i brzkého reálného testování.

Asi nejzajímavější a také nejspíše nejbližší možnost je posílání miniaturních sond do větších vzdáleností. Může se jednat o mikroobjekty se senzory, které nám budou posílat data, ale také o nanoroboty a další stroje, které budou obsahovat i naší umělou inteligenci schopnou si případně poradit s různými věcmi v reálném čase.

Ve velké vzdálenosti už totiž není možné reagovat rychle, protože ovládací signál ze Země je omezen rychlostí světla, což je pro mezihvězdné vzdálenosti už poměrně pomalá rychlost.

Můžeme si to představit jako blízkou budoucnost, kdy budeme tímto způsobem rozesívat naše nano či mikrosondy do nejbližší míst okolních hvězdných soustav, které mohou být ve vzdálenější budoucností třeba naším dalším domovem v rámci obyvatelných planet.

Článek vyšel na serveru Živě.cz

Astronaut Parazynski: Měsíc přeskočíme a poletíme rovnou na Mars

 

businessinfo.cz

  • Stát shromažďuje příliš mnoho dat, hrozí zneužití, varují poplatníci před kontrolním hlášením
  • Česká firma vyvinula unikátní metodu pomáhající rozkládat plasty, uplatnění najde v Číně
  • Na solárním boomu v Česku vyrostlo množství firem. Teď hledají příležitost v zahraničí
  • Chile: Exportéry láká trh s otevřenou náručí