استفاده از موتور جدیدی برای پرواز فوق سریع به مریخ پیشنهاد شد

© Photo / NASA/JPL/Caltech (PH)استفاده از موتور جدیدی برای پرواز فوق سریع به مریخ پیشنهاد شد
استفاده از موتور جدیدی برای پرواز فوق سریع به مریخ پیشنهاد شد - اسپوتنیک ایران, 1920, 10.02.2022
Telegram
دانشمندان دانشگاه مک گیل در کانادا طرحی را برای یک موتور (پیشرانه) حرارتی لیزری جدید پیشنهاد کرده اند که زمان سفر فضاپیماها به مریخ را به 45 روز کاهش می دهدکه بسیار کمتر شش ماه پرواز برای رسیدن به مریخ با فضا پیماهای دارای موتور شیمیایی است.
به گزارش اسپوتنیک، این نظریه که در مجله Acta Astronautica توضیح داده شده، نشان می‌دهد که مجموعه‌ای از لیزرهای نصب شده بر روی زمین، پلاسمای هیدروژن را در محفظه‌ای در پشت سفینه سیاره‌ پیما گرم کرده و نیروی رانش از انتشار گاز هیدروژن را ایجاد می‌کند. به طور خلاصه در مورد این پروژه در یک بیانیه مطبوعاتی در نشریه Phys.org توضیح داده شده است.
بر اساس ایده مهندسان، یک آرایه فازی از لیزرهای مادون قرمز با قطر کلی ده متر و توان 100 مگاوات می تواند یک پرتو هدایت شونده را به فضاپیمایی که در فضای اطراف ماه قرار دارد، برساند. پرتو در محفظه گرمایش با استفاده از یک بازتابنده بادی متمرکز می شود که در مدار بیضی شکل نزدیک به زمین قرار دارد. سوخت هیدروژنی که تا 10 هزار کلوین گرم می شود از طریق یک نازل به بیرون پرتاب می شود که به کشتی اجازه می دهد به یک ضربه خاص 3000 ثانیه برسد (این مدت زمانی است که موتور با یک کیلوگرم سوخت کار می کند و نیروی رانش یک نیوتن ایجاد می کند). برای مقایسه، ضربه خاص موتورهای موشک مایع تنها به حدود 470 ثانیه می رسد.
انتظار می رود محموله یک تنی با لیزر تقویت شده با سرعت 17 کیلومتر در ثانیه نسبت به زمین حرکت کند. طبیعتاً این سرعت هنگام رسیدن به مریخ حفظ خواهد شد، بنابراین ترمزگیری و ورود به مدار سیاره سرخ (مریخ) یک چالش مهندسی دشوار خواهد بود. استفاده از پیشرانه شیمیایی در فضا پیما برای کاهش سرعت موشک، جرم محموله را به کمتر از شش درصد تن اولیه کاهش می‌دهد. بنابراین، ترمز دینامیکی در جو مریخ تنها راه کاهش سرعت پرواز محموله تا زمانی که یک آرایه لیزری دوم در روی سیاره مریخ ساخته شود، خواهد بود.
چنین ترمزگیری یک مانور خطرناک است که درنتیجه آن ممکن است محموله به دلیل بارهای فوق العاده زیاد و اصطکاک جوی از بین برود. با این حال، طراحان این پروژه خاطرنشان می کنند که مواد محافظ حرارتی جدیدی در حال ساخت هستند که می توانند گرمای شدید را تحمل کنند.
یکی از مزایای نصب لیزر حرارتی نه تنها ضربه خاص بالا بلکه نسبت جرم به قدرت پایین (0.001-0.010 کیلوگرم بر کیلووات) است که بسیار کمتر از موتورهای هسته ای است چون منبع انرژی روی زمین باقی می ماند. فاصله کانونی بزرگ برای انتقال انرژی به مسافت 50 هزار کیلومتری توسط لیزرهای فیبر نوری به اندازه میکرون با تقویت کننده هایی با توان زیاد هر کدام 100 وات ارائه می شود. آمپلی فایرها حلقه ای از فیبر نوری و LED هستند و می توانند به صورت انبوه تولید شوند چون برای ماموریت مریخی به حدود یک میلیون از انها نیاز است.
نوار خبری
0
loader
بحث و گفتگو
Заголовок открываемого материала