Propulsión láser
La propulsión láser es una forma de propulsión impulsada por un haz en la que la fuente de energía es un sistema láser remoto (generalmente basado en tierra) y separado de la masa de reacción. Esta forma de propulsión difiere de un cohete químico convencional en el que tanto la energía como la masa de reacción provienen de los propulsores sólidos o líquidos que se transportan a bordo del vehículo.
Los conceptos básicos que subyacen a un sistema de propulsión de "vela" propulsado por fotones fueron desarrollados por Eugene Sanger y el físico húngaro György Marx. Arthur Kantrowitz y Wolfgang Moekel desarrollaron conceptos de propulsión que utilizan cohetes energizados por láser en la década de 1970 , [1] con una variante que usa ablación láser iniciada por Leik Myrabo. [2] En 1988 se publicó una exposición de las ideas de propulsión láser de Kantrowitz. [3]
Los sistemas de propulsión láser pueden transferir impulso a una nave espacial de dos maneras diferentes. La primera forma utiliza la presión de radiación de fotones para impulsar la transferencia de impulso y es el principio detrás de las velas solares y las velas láser. El segundo método utiliza el láser para ayudar a expulsar masa de la nave espacial como en un cohete convencional. Así, el primero usa el láser tanto para la energía como para la masa de reacción, mientras que el segundo usa el láser para la energía, pero transporta la masa de reacción. Por lo tanto, el segundo está fundamentalmente limitado en las velocidades finales de la nave espacial por la ecuación del cohete .
Una vela de luz impulsada por láser es una vela reflectante delgada similar a una vela solar , en la que la vela es impulsada por un láser, en lugar del sol. La ventaja de la propulsión de vela ligera es que el vehículo no lleva ni la fuente de energía ni la masa de reacción para la propulsión y, por lo tanto, se evitan las limitaciones de la ecuación del cohete Tsiolkovsky para lograr altas velocidades. El uso de una vela de luz impulsada por láser fue propuesto inicialmente por Marx en 1966, [4] como un método de viaje interestelar que evitaría proporciones de masa extremadamente altas al no llevar combustible, y analizado en detalle por el físico Robert L. Forward en 1989. [ 5]Landis , [6] [7] Mallove y Matloff, [8] Andrews [9] y otros realizaron más análisis del concepto .
El haz debe tener un diámetro grande para que solo una pequeña parte del haz no alcance la vela debido a la difracción y la antena láser o de microondas debe tener una buena estabilidad de orientación para que la embarcación pueda inclinar sus velas lo suficientemente rápido como para seguir el centro. del haz Esto se vuelve más importante cuando se pasa de un viaje interplanetario a un viaje interestelar , y cuando se pasa de una misión de sobrevuelo, a una misión de aterrizaje, a una misión de regreso. El láser puede ser alternativamente una gran matriz en fase de pequeños dispositivos, que obtienen su energía directamente de la radiación solar.
La vela impulsada por láser se propone como un método para impulsar una pequeña sonda interestelar por el proyecto Breakthrough Starshot .
