|  | 6 сентября 2015 | Новости науки и техники

DE-STAR, прототип лазерной системы отражения астероидов и, одновременно, фотонного двигателя, проходит первые испытания

Лазер


Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре произвели первые испытания прототипа научно-фантастического лазерного "оружия". В состав системы DE-STAR (Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation) входит матрица достаточно мощных лазеров, лучи которых могут отклонить траекторию потенциально опасных для Земли астероидов. Но у такой системы есть и вторая область применения - в фотонных двигателях будущего, при помощи которых можно будет осуществлять путешествия в межзвездном и межгалактическом пространстве.

Прототип системы DE-STAR, созданный Филипом Лубиным (Philip Lubin), физиком из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, и Гари Б. Хьюзом (Gary B. Hughes), профессором из Калифорнийского политехнического университета (California Polytechnic State University), хоть и представляет собой лабораторную установку, но его возможностей вполне достаточно для получения доказательств работоспособности данной технологии.

Группа студентов, возглавляемая вышеупомянутыми учеными, провела ряд экспериментов, в которых с некоторой долей достоверности моделировались космические условия. В качестве мишени был взят кусок базальта, материала, из которого состоит большинство астероидов. На поверхность этого камня был сфокусирован луч лазера, который нагрел материал до расплавленного состояния и заставил испариться некоторую часть уже расплавленного материала. Такой метод немного уменьшает массу объекта и производит подобие реактивного двигателя, который использует в качестве топлива материал самого астероида.

"Почти все астероиды вращаются, разница только в скорости и точке, относительно которой они это делают" - рассказывает Филип Лубин, - "Для того, чтобы взорвать его или отклонить его орбиту, требуется остановить вращение астероида или хотя бы замедлить его до приемлемой скорости".

Опытная установка DE-STAR


Силы тяги, которую вырабатывает такой псевдореактивный двигатель, оказалось достаточно для того, чтобы затормозить вращающийся с достаточно большой скоростью камень и заставить его начать вращаться в обратном направлении. Вполне вероятно, что подобный метод может сработать не только для отражения опасных астероидов. Его также можно будет использовать для остановки вращения и захвата астероида, который будет отбуксирован к Земле и оставлен на стабильной окололунной орбите для дальнейших исследований в рамках миссии НАСА Asteroid Redirect Mission.

Как уже говорилось выше, система DE-STAR имеет еще одну область применения в качестве фотонного двигателя, не требующего для своей работы топлива и способного, в теории, разогнать космический корабль до релятивистских скоростей. Именно в этом направлении сосредоточены исследования в рамках программы DEEP-IN (Directed EnErgy Propulsion for Interstellar exploratioN). Пока еще количества фотонов, излучаемых матрицей лазеров, недостаточно для обеспечения тяги, способной разогнать не то, что большой космический корабль, но и его игрушечную копию.

Тем не менее, ученым удалось разработать технологию, позволяющую повторно использовать излученные лазерами фотоны света. А ключом этой технологии является устройство, получившее название повторитель фотонных циклов, который заманивает фотоны в специальную оптическую ловушку и направляет их назад на отражатель, установленный в области фотонного двигателя. "Мы имеем нечто вроде второго зеркала на некотором удалении. Фотоны света, подобно шарикам от пинг-понга, постоянно отражаются от одного к другому зеркалу и назад" - рассказывает Филип Лубин, - "За счет некоторых уловок мы получаем умножение сил, которые толкают космический корабль, заставляя его двигаться все быстрей и быстрей".

В настоящее время технология повторения фотонных циклов позволила увеличить силу фотонной тяги в пять раз. "Дальнейшие усовершенствования системы позволят нам увеличить фотонную тягу еще во много раз" - пишут исследователи, - "И хотя все это работает в полном соответствии с теорией, нашими расчетами и прогнозами, реальную систему фотонной тяги создать еще принципиально невозможно, это дело станет реальностью в достаточно отдаленном будущем".





Ключевые слова:
DE-STAR, Лазер, Система, Нагрев, Испарение, Астероид, Вращение, Отклонение, Траектория, Фотонный, Двигатель, Тяга

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Мощные лазеры позволят космическим кораблям добираться до Марса за три дня
  • Компания Honeywell представляет проект космического "дробовика", предназн ...
  • Проведенные испытания показали, что "невозможный" двигатель EmDrive будет ...
  • Ученые предлагают превратить Солнце в убийцу астероидов
  • Готовятся испытания новой системы электрической двигательной установки для ...




  • 6 сентября 2015 12:34
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3785
    Это сколько же десятков лет надо лупить таким слабым лазером по астероиду для того, чтобы его траектория существенно изменилась?


    --------------------
        
    6 сентября 2015 13:52
    #2 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 497
    Цитата: FomaNeverujuwij
    Это сколько же десятков лет надо лупить таким слабым лазером по астероиду для того, чтобы его траектория существенно изменилась?

    Основная идея все же в том, что лазер будет испарять материал астероида, и тот улетая с поверхности будет создавать некое подобие реактивной тяги, толкающей его в выбранном направлении. Насколько это может оказаться эффективно, сильно зависит от материала астероида, его массы и времени воздействия. Подозреваю, для тяжелых и каменных эффект будет близок к нулю. Вряд ли получится даже остановить его вращение, без чего сам метод работать не будет. А вот для рыхлых комет с большим количеством льда на поверхности такой механизм вполне может сработать.
        
    6 сентября 2015 16:33
    #3 Написал: Strilec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Тут чомусь промовчали про інший момент - якщо ця система здатна ВИПАРОВУВАТИ матеріал астероїда за багато МІЛЬЙОНІВ кілометрів, то що вона може зробити з ракетою ворога за якихось кілька сотень?
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.