Одна из главных проблем, которую придется решать для колонизации Марса - быстрое и регулярное пополнение запасов на Красной планете. Ученые полагают, что межпланетную логистику можно улучшить с помощью лазеров.
Группа исследователей из Университета Макгилла (Канада) разработала план, согласно которому корабль сможет долетать с Земли до Марса всего за 45 дней вместо нескольких месяцев. Развить столь высокую скорость ему поможет мощный лазер.
Как это работает?
Ученые предлагают использовать лазерную решетку диаметром 10 метров, установленную на Земле и объединяющую множество невидимых инфракрасных лучей. Общая мощность такой решетки будет составлять около 100 мегаватт
Груз, заранее поднятый на орбиту, будет оснащен отражателем, который будет улавливать лучи лазеров и направлять их в нагревательную камеру с водородной плазмой. Когда водород разогреется до 10 000 градусов по Кельвину, он будет выброшен из специального сопла. Это создаст очень мощную реактивную тягу.
Небольшой груз весом в одну тонну сможет разогнаться до скорости 17 километров в секунду относительно Земли. На такой скорости он сможет достичь Луны всего за 8 часов, а до Марса долетит примерно за 45 дней.
Достоинства и недостатки метода
Главное достоинство такого метода - экономность. Даже несмотря на большое энергопотребление лазерной решетки, технология оказывается более дешевой, чем традиционные ракеты. Как минимум потому, что это избавляет людей от необходимости поднимать на орбиту вес самого топлива.
«Лазерно-тепловое движение позволяет быстро транспортировать одну тонну груза при помощи лазерной решетки размером с волейбольную площадку», - говорит ведущий автор проекта, бывший студент Летней программы бакалавриата Университета Макгилла Эммануэль Дюплэй.
Главная сложность заключается в меткости такой “стрельбы”. Чтобы марсианские колонисты могли поймать груз, его нужно очень точно вывести на 150-километровую орбиту вокруг Марса. Без двигателей, корректирующих траекторию полета, сделать это довольно сложно.
Несмотря на это, мы имеем дело с весьма интересным и многообещающим концептом, который со временем может быть доработан и воплощен в жизнь.
Система подробно описана в журнале Acta Astronautica.
