Mokslo ir technologijų pasaulis

Šiandieninės zondų kelionės į Marsą trunka 6-9 mėnesius. Tokį ilgą skrydį rinktis verčia kuro sąnaudos, kurias siekiama minimizuoti, todėl erdvėlaivis beveik visą kelionę praleidžia skriedamas laisvuoju kritimu, veikiamas tik gravitacinių jėgų. Jei norėtume skristi greičiau, reikėtų daugiau kuro, o jį reikėtų gabentis kartu, tad liktų mažiau vietos naudingam kroviniui. Bet gal galima šį apribojimą apeiti?

Naujame tyrime nagrinėjama galimybė erdvėlaivius Marso link pagreitinti lazerio impulsais.

Analizei mokslininkai pasirinko hipotetinį lazerių masyvą, kuris gali kurti 10 metrų skersmens 100 MW galios impulsą. Tokie skaičiai kol kas nėra praktiškai pasiekiami, bet tikėtina, kad gerėjančios technologijos per kelis dešimtmečius leis sukurti tokią energijos perdavimo sistemą. Lazeris būtų nukreipiamas į erdvėlaivį orbitoje tarp Žemės ir Mėnulio, įkaitintų jame esančią vandenilio dujų talpą, o besiveržiančios karštos dujos būtų naudojamos kaip varomoji medžiaga. Autorių skaičiavimais, tokia sistema leistų vos per valandą įgreitinti erdvėlaivį ir paleisti jį Marso link taip, kad skrydis truktų vos 45 dienas – pusantro mėnesio.

Dar sutrumpinti kelionės neleidžia ne lazerio apribojimai, o nusileidimas Marse: greičiau judančio erdvėlaivio nebūtų įmanoma sulėtinti pakankamai, kad jis įskrietų į orbitą aplink Marsą. Net ir šiuo atveju sulėtėjimas, naudojantis Marso atmosferos pasipriešinimu, būtų labai sudėtinga, tačiau visgi įmanoma, procedūra.

Lazeris galėtų būti naudojamas ir kitaip – greitinant masyvius erdvėlaivius, taip ne sutrumpinant kelionę, bet gerokai – apie dešimt kartų – padidinant gabenano naudingo krovinio masę. Ateityje ir Marse būtų galima pastatyti analogišką lazerių masyvą ir naudoti jį erdvėlaiviams sulėtinti.

Taip pat lazerio impulsai galėtų būti naudojami ir misijoms į kitus Saulės sistemos kūnus ar tarpžvaigždinę erdvę įgreitinti.

Ši idėja – ne pirmas pasiūlymas naudoti lazerius kosminiams laivams gretinti, bet vandneilio kaitinimas turėtų būti daug efektyvesnis būdas išnaudoti lazerio energiją, nei anksčiau siūlytos alternatyvos.

Tyrimo rezultatai publikuojami Acta Astronautica.