Εκτύπωση
Κατηγορία: Επιστημονικές Ειδήσεις
Εμφανίσεις: 3758

Πύραυλος με λέιζερΦαινομενικά η διαδικασία είναι πολύ απλή: χρησιμοποιώντας ισχυρά laser, τα οποία εκπέμπουν περιοδικά ακτινοβολίας διάρκειας μερικών δεκάτων του nanosecond, στοχεύουν μία μεγάλη ποικιλία από υλικά. Μετά την πρόσκρουση της ακτίνας του laser στον επιθυμητό στόχο, , ο τελευταίος απορροφά ένα σημαντικό μέρος της ενέργειας του laser

 

 

Φαινομενικά η διαδικασία είναι πολύ απλή: χρησιμοποιώντας ισχυρά laser, τα οποία εκπέμπουν περιοδικά ακτινοβολίας διάρκειας μερικών δεκάτων του nanosecond, στοχεύουν μία μεγάλη ποικιλία από υλικά. Μετά την πρόσκρουση της ακτίνας του laser στον επιθυμητό στόχο, ο τελευταίος απορροφά ένα σημαντικό μέρος της ενέργειας του laser. Ακολουθεί εκπομπή ηλεκτρονίων από τα διεγερμένα άτομα, τα οποία μετατρέπονται σε ιόντα που εκρήγνυνται. Έτσι δημιουργείται ένας πύραυλος από laser, που στοιχίζει λιγότερο και είναι 20-40 φορές πιο αποδοτικός σε σχέση με έναν κοινό χημικό πύραυλο.

Πύραυλοι από laserΌλα τα παραπάνω τα υποστηρίζει ο Dr. Andrew Pakhomov, του Πανεπιστημίου της Alabama στο Huntsville (UAH). Η έρευνά του χρηματοδοτείται (με περίπου $500.000 για δύο χρονια) από την NASA, και γίνεται και γίνεται στο Εργαστήριο UAH's Laser Propulsion Group. Σκοπός της όλης ερευνητικής προσπάθειας είναι η πιθανή εύρεση κάποιου νέου είδους μηχανής για πυραύλους.

Δοκιμάστηκαν διάφορα υλικά, ως στόχος της ακτίνας του laser, για να διαπιστωθεί ποιό από όλα αυτά δίνει την περισσότερη ώθηση. Οι μέχρι τώρα έρευνες αναδεικνύουν τον μόλυβδο ως το κατάλληλο υλικό. Κατά τη διάρκεια του πειράματος, χρησιμοποιούνται δύο αισθητήρες, σε μικρή απόσταση μεταξύ τους, οι οποίοι καταγράφουν την ταχύτητα με την οποία τα ιονισμένα σωματίδια απομακρύνονται από το υλικό πρόσπτωσης. Το πιο εντυπωσιακό και αυτό που έκανε τον Dr. Pakhomov να επικεντρωθεί σε ένα συγκεκριμένο τμήμα της έρευνάς του, ήταν το γεγονός ότι "υπήρχε μια δεύτερη μορφή κυμάτων 50 μsec μετά από την πρώτη, η οποία χτύπησε και τους δύο αισθητήρες".

Ο χρόνος των 50μsec για το εργαστήριο μας, είναι μία αιωνιότητα'' συμπληρώνει. Και συνεχίζει ο συνεργάτης του, Shane Thompson. Αποφασίσαμε ότι έπρεπε να εξεταστεί ο στόχος για το χρονικό διάστημα μετά των 50μsec μετά την κρούση, και για αυτό χρησιμοποιήσαμε μία μικροκάμερα. Αρχικά όλα ήταν σκοτεινά, αλλά μετά παρατηρήθηκε μία έκρηξη.". Χρειάζεται περίπου ένα μsec ώστε το ιονισμένο άτομο να αφήσει την επιφάνεια του υλικού στόχου και να απομακρυνθεί με ταχύτητα, περίπου 20 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο. Κατόπιν, ακριβώς 50 μικροδευτερόλεπτα αργότερα, η επιφάνεια του στόχου μολύβδου εκρήγνυται με μια βίαιη ρήξη των μορίων που εκπέμπουν υψηλής ενέργειας υπεριώδη ακτινοβολία.

Ενώ έχουν αποδείξει ότι η έκρηξη είναι πραγματική, οι επιστήμονες του UAH, προσπαθούν με τη χρησιμοποίηση των κατάλληλων θεωριών να να εξηγήσουν γιατί συμβαίνει αυτό και πολύ περισσότερο γιατί αυτό συμβαίνει με τόση μεγάλη ακρίβεια. Ο βασικός στόχος, είναι να εξεταστούν τα διαφορετικά υλικά, κάτω από διαφορετικά μήκη κύματος και αντοχής laser, για να εντοπίσουν τι είναι αυτό που θα δώσει το καλύτερο αποτέλεσμα. Ο Pakhomov και η ομάδα της UAH καταλήγουν ότι το αποδοτικότερο σύστημα, για να επιτευχθεί η προώθηση μέσω laser είναι να ελευθερωθεί μία ακτίνα laser για ένα picosecond, κατόπιν να περιμένουν ώστε να απομακρυνθεί από το υλικό πρόσπτωσης το δημιουργούμενο σύννεφο ιόντων, και στην στην συνέχεια να δοθεί μία επιπλέον ακτίνα στον στόχο. Μία τεχνική δηλαδή, που θα μπορούσε να περιγραφεί ως, "Wait and repeat".

Τα πρώτα συστήματα πυραύλων λέιζερ, ενδεχομένως να χρησιμοποιούν laser που υπάρχουν στο έδαφος για να δώσουν στο διαστημικό σκάφος μια ώθηση κατά τη διάρκεια της απογείωσης, τέτοια ώστε να ξεπεράσει το παχύτερο στρώμα της ατμόσφαιρας και να υπερνικήσει την αδράνεια.