Метод, разработанный физиками Юрием Резунковым из Института Оптикоэлектронной Разработки Инструмента, Россия и Александра Шмидта Иоффе Физический Технический Институт в Санкт-Петербурге, Россия описана сегодня в журнале Optical Society’s (OSA) Прикладная Оптика.В настоящее время максимальная скорость космического корабля ограничена количеством твердого или жидкого топлива, которое это может нести.
Достижение более высоких скоростей означает, что больше топлива должно быть сожжено – топливо, которое, неудобно, должно нести ремесло и поднять в космос. Эти обременительные грузы могут быть уменьшены, однако, если лазер – один расположенный в отдаленном местоположении, и не на самом деле на космическом корабле – использовался, чтобы обеспечить дополнительную продвигающую силу.Много систем были предложены, который может произвести такой лазерный толчок. Один из самых многообещающих включает процесс, названный лазерным удалением, в котором пульсировавший лазерный луч ударяет поверхность, подогревает ее и сжигает материал, чтобы создать то, что известно как плазменное перо – колонка заряженных частиц, которые текут от поверхности. outflowing того плазменного пера – по существу, выхлоп – производит дополнительный толчок, чтобы продвинуть ремесло.
В их Прикладной статье Оптики Резунков и Шмидт описывают новую систему, которая объединяет двигательную установку лазерного удаления с носиками уничтожения газа космического корабля. Объединение этих двух систем, исследователи нашли, может увеличить скорость потока газа из системы к сверхзвуковым скоростям, уменьшая количество сожженного топлива.
Исследователи показывают, что эффективность текущих методов лазерного толчка ограничена факторами включая нестабильность сверхзвуковых газов, когда они текут через газовый носик, а также производство ударных волн, которые «наполняют» входное отверстие носика, уменьшая толчок. Но те эффекты могут быть уменьшены с помощью пера плазмы лазерного удаления, которое перенаправлено так, чтобы оно текло близко к внутренним стенам носика.
Сцепление самолет удаления со сверхзвуковым потоком газа через носик, они находят, значительно улучшает полный толчок, произведенный носиком.«Суммируя полученные данные, мы можем предсказать применение сверхзвуковых лазерных методов толчка не только для запуска маленьких спутников на Земные орбиты, но также и для дополнительного ускорения сверхзвукового самолета, чтобы достигнуть Машины 10 и больше», сказал Резунков.