Laserilla avaruuteen

Volgan alueella sijaitsevassa Kazanissa on rakennettu toimiva, laser-rakettimoottorin malli. On otettu merkittävä askel, uuden sukupolven halpojen avaruuslaitteiden kehittämisessä. Se ei käytä tavallista kemiallista, polttoaine-hapetin paria, työntövoin aikaansaamisessa. Ajatus laserin käyttämisestä hyväksi rakettimoottorissa tuli esille vuoden 1970 alussa.

Volgan alueella sijaitsevassa Kazanissa on rakennettu toimiva, laser-rakettimoottorin malli. On otettu merkittävä askel, uuden sukupolven halpojen avaruuslaitteiden kehittämisessä. Se ei käytä tavallista kemiallista, polttoaine-hapetin paria, työntövoin aikaansaamisessa.

Ajatus laserin käyttämisestä hyväksi rakettimoottorissa tuli esille vuoden 1970 alussa. Puhe oli silloin kuitenkin puhtaasti maanpäällisistä laser-laitteista, jotka tuohon aikaan olivat suuria ja raskaita, eikä niitä olisi voitu asentaa itse avaruuslaitteeseen. Tämän moottorin toimintaperiaatteen mukaan, Maasta lähetetään kapea lasersäde kieroradalla olevaan avaruuslaitteeseen, jolla lämmitetään siinä olevaa kammiota, jonka sisällä on joko nestemäistä tai kaasumaista polttoainetta. Kuumetessaan tämä polttoaine muuttuu plasmaksi, joka poistuu suuttimen kautta ja muodostaa reaktiivisen työntövoiman. Venäjällä, USA:ssa ja muissa maissa tehtiin kokeita erityyppisillä lasereilla. Kokeiltiin erilaisia kaasuja ja kiinteitä aineita, joita pystyttiin höyryttämään.

Uudella vuosisadalla kiinnostus laser-moottoriin heräsi uudelleen Venäjällä. Sen kehittämisen parissa on työskennellyt useampia ryhmiä. Kazanilaisten tukkijoiden mallissa käytetään jatkuvaa optisen laserin sädettä, jonka saaminen ja ylläpitäminen samassa pisteessä on huomattavasti vaikeampaa, kuin optisen pulssi-laserin. Työkaasun virta, jona toimii argon, johdetaan moottoriin, virtaavan pyörteen muodossa, joka kerää lämpöä moottorin kuoresta. Samaan aikaan on tärkeää nostaa polttoainekammion lämpötilaa, koska siitä riippuu kuumennetun aineen ulospurkautumisen nopeus moottorin suuttimista.

Jos, argonin asemasta käytetään vetyä, niin aineen purkautumisnopeus on korkeampi ja lisäksi kevyt vety vaatii vähemmän tilaa avaruuslaiteessa. Yksi laitteen suunnittelijoista Aidar Bikmutshev ei näe ongelmaa siinä, mistä voidaan ottaa energiaa:

- Työskennellään langattoman energian siirron kehittämisen parissa. Jo nyt tehdään kokeita ISS:llä. On siirretty energiaa lasersäteen avulla avaruusasemasta Progress rahtialukseen. 10 000 kilometrin päähän siirto tapahtuu ongelmitta.

Käyttäessään infrapuna-laseria, kazanilaiset tutkijat saivat aikaiseksi noin puolen kilon suuruisen reaktiivisen työntövoiman. Se ei riitä raketin nostamiseksi kiertoradalle, mutta on riittävä, jotta voitaisiin korjata jo kiertoradalla olevan avaruuslaiteen rataa.