Nieuwe experimenten met laserstuwkracht laten zien dat het mogelijk is om een hypersonisch vliegtuig te bouwen en een ruimtevaartuig in de baan van de aarde te stralen.
Inderdaad, revolutionaire laser-aangedreven schepen zouden straalvliegtuigen kunnen vervangen in moderne commerciële reizen. Passagiers kunnen in minder dan een uur van de ene kant van de planeet naar de andere worden vervoerd - net genoeg tijd om die ondoordringbare pindazakken te openen. Bovendien kan stuwkracht op uitgestraalde energie orbitale vlucht gemakkelijk maken, in plaats van moeilijk en gevaarlijk.
Gelooft in Leek Mairabo, hoogleraar toegepaste mechanica aan het Rensselier Polytechnic Institute in Troy, New York. Hij is een expert op het gebied van apparaten met gecontroleerde energie, ruimtevaartsystemen, ruimtekrachtcentrales en geavanceerde soorten stuwkracht.
In de afgelopen drie decennia was Mairabo's brandende wens om een levensvatbaar niet-chemisch stuwkrachtconcept te creëren en te demonstreren voor toekomstige vliegtuigbemanningen in zijn onderzoek met Lightcraft Technologies, Inc., gevestigd in Bennington, Vermont.
“Meestal duurt het 25 jaar voordat een nieuwe tractietechnologie volwassen is… totdat je het kunt toepassen. Ja, het is nu gewoon die tijd, 'vertelde Mairabo aan SPACE.com
Echte hardware … echte fysica
Het belangrijkste nieuws op het gebied van stralende stuwkracht is dat het experiment nu aan de gang is in het Henry T. Nagamatsu Hypersound and Aeronautics Laboratory in San Jose dos Campos, Brazilië.
Het werk wordt gefinancierd op grond van een internationale samenwerkingsovereenkomst door het Office of Scientific Research van de Amerikaanse luchtmacht en de Braziliaanse luchtmacht.
Fundamentele onderzoeksexperimenten maken gebruik van krachtige lasers die beschikbaar zijn in Brazilië, waar experts de fundamenten van de fysica van met laser verwarmde luchtstralen en gepulseerde lasermotoren voor toekomstige hoogenergetische schepen onderzoeken.
In het Braziliaanse laboratorium is de hypersonische schoktunnel verbonden met twee gepulste infraroodlasers, die een piekvermogen van de orde van een gigawatt bereiken - het hoogste vermogen dat tegenwoordig wordt bereikt in laserstuwkrachtexperimenten, legt Mairabo uit.
"In het laboratorium testen we motoren op ware grootte die een revolutie teweeg moeten brengen in de ruimtevaart", benadrukt Mairabo. "Dit zijn echte producten. Dit is echte natuurkunde. We krijgen echte data… en dit is geen papieren onderzoek."
"Op dit moment krijgen we de gegevens", legt Mairabo uit. “Als je de motor start, is het een echt gerommel. Het klinkt alsof er een pistool wordt afgevuurd in het laboratorium. Het is echt luid."
De experimenten met laserstuwkracht, voegt Mairabo eraan toe, hebben ook te maken met het lanceren van nanosatellieten (met een gewicht van 1 tot 10 kilogram) en microsatellieten (10 tot 100 kilogram) in een lage baan om de aarde.
Snelwegen van licht
Creatie en vluchten van "snelwegen van licht" voor Mayrabo was methodisch, stap voor stap, werk.
Van 1996 tot 1999 lanceerde hij prototypes van zijn apparaten met een 10 kilowatt infraroodlaser op de White Sands Missile Range, New Mexico. In 2000, gesponsord door een subsidie van zijn bedrijf, vestigde hij een wereldrecord hoogte van meer dan 230 voet (71 meter) voor laser-lifted modellen in vrije vlucht.
Mairabo, co-auteur met John Lewis, in zijn nieuwe boek, The LTI-20 Laser-powered Ship Handbook, onlangs gepubliceerd door Apogee, legt zijn verlangen uit naar goedkope, veilige toegang tot de ruimte met behulp van een laser-aangedreven ruimtevaartuig.
“Met betrekking tot hoge-energiefysica … door de atmosfeer bewegen met behulp van uitgestraalde energie … er is niet genoeg ervaring in de wereld om dergelijke dingen echt te maken. Het is totaal ongewoon', legt Mairabo uit. “Ik ben hier al 30 jaar mee bezig. Ik weet hoe het moet."
Decennia lang dromen fysici met laseraandrijving ervan om laserenergiekosten van twee dollar per watt te realiseren, legt Mairabo uit. “Dit hebben we bereikt. Nu is het een kwestie van willen en of we het willen doen. Deze technologie is nu binnen commercieel bereik."
