Neue Experimente zum Laserschub zeigen, dass es möglich ist, ein Hyperschallflugzeug zu bauen und ein Raumfahrzeug in die Erdumlaufbahn zu beamen.
Tatsächlich könnten revolutionäre laserbetriebene Schiffe Düsenflugzeuge im modernen kommerziellen Reiseverkehr ersetzen. Passagiere könnten in weniger als einer Stunde von einer Seite des Planeten auf die andere geflogen werden – gerade genug Zeit, um diese undurchdringlichen Erdnussbeutel zu öffnen. Darüber hinaus kann der Schub auf abgestrahlte Energie den Orbitalflug eher als schwierig und gefährlich machen.
Glaubt an Leek Mairabo, Professor für angewandte Mechanik am Rensselier Polytechnic Institute in Troy, New York. Er ist Experte für kontrollierte Energiegeräte, Luft- und Raumfahrtsysteme, Weltraumkraftwerke und fortschrittliche Schubarten.
In den letzten drei Jahrzehnten war es Mairabos brennender Wunsch, in seiner Forschung mit Lightcraft Technologies, Inc.
„Normalerweise dauert es 25 Jahre, bis eine neue Traktionstechnologie ausgereift ist … bis man sie anwenden kann. Ja, es ist jetzt genau diese Zeit “, sagte Mairabo gegenüber SPACE.com
Echte Hardware … echte Physik
Die wichtigste Neuigkeit auf dem Gebiet des Strahlungsschubs ist, dass das Experiment jetzt im Henry T. Nagamatsu Hypersound and Aeronautics Laboratory in San Jose dos Campos, Brasilien, durchgeführt wird.
Die Arbeit wird im Rahmen eines internationalen Kooperationsabkommens vom Office of Scientific Research der US Air Force und der brasilianischen Luftwaffe finanziert.
Grundlagenforschungsexperimente verwenden in Brasilien verfügbare Hochleistungslaser, wo Experten die Grundlagen der Physik von laserbeheizten Luftdüsen und gepulsten Lasertriebwerken für zukünftige Hochenergieschiffe erforschen.
Im brasilianischen Labor ist der Hyperschall-Schocktunnel mit zwei gepulsten Infrarotlasern verbunden, die eine Spitzenleistung in der Größenordnung von einem Gigawatt erreichen – die höchste Leistung, die heute bei Laser-Schub-Experimenten erreicht wird, erklärt Mairabo.
„Im Labor testen wir Full-Size-Triebwerke, die die Raumfahrt revolutionieren sollen“, betont Mairabo, „das sind echte Produkte. Das ist echte Physik. Wir bekommen echte Daten … und das ist keine Papierforschung.“
„Im Moment bekommen wir die Daten“, erklärt Mairabo. „Wenn man den Motor startet, ist es ein echtes Rumpeln. Hört sich an, als würde im Labor eine Waffe abgefeuert. Es ist wirklich laut."
Die Laser-Thrust-Experimente, fügt Mairabo hinzu, haben auch damit zu tun, Nanosatelliten (mit einem Gewicht von 1 bis 10 Kilogramm) und Mikrosatelliten (10 bis 100 Kilogramm) in eine niedrige Erdumlaufbahn zu bringen.
Autobahnen des Lichts
Die Schaffung und Flüge von "Highways of Light" für Mayrabo war methodische, Schritt für Schritt Arbeit.
Von 1996 bis 1999 startete er Prototypen seiner Geräte mit einem 10-Kilowatt-Infrarotlaser in der White Sands Missile Range, New Mexico. Im Jahr 2000 stellte er, gesponsert durch ein Stipendium seiner Firma, einen Höhenweltrekord von über 71 Metern für lasergehobene Modelle im freien Flug auf.
Mairabo, Co-Autor mit John Lewis, erklärt in seinem neuen Buch The LTI-20 Laser-powered Ship Handbook, das kürzlich von Apogee veröffentlicht wurde, seinen Wunsch nach einem kostengünstigen und sicheren Zugang zum Weltraum mit einem laserbetriebenen Raumfahrzeug.
„In Bezug auf die Hochenergiephysik … das Bewegen durch die Atmosphäre mit Strahlungsenergie … gibt es auf der Welt nicht genug Erfahrung, um solche Dinge real werden zu lassen. Es ist völlig ungewöhnlich“, erklärt Mairabo. „Daran arbeite ich seit 30 Jahren. Ich weiß wie es geht."
Seit Jahrzehnten träumen Laser-Antriebsphysiker davon, Laserenergiekosten von zwei Dollar pro Watt zu erreichen, erklärt Mairabo. „Das ist uns gelungen. Jetzt ist es eine Frage des Willens und ob wir es tun wollen. Diese Technologie ist jetzt in kommerzieller Reichweite.“
