Megkezdte a lézermeghajtású rakéta terveinek kidolgozását a NASA

A földfelszínről kibocsátott lézer- vagy mikrohullámú sugárzás adhat energiát a jövő hordozórakétáinak. Az érdekes lehetőség eddig csak ötlet volt, de a NASA megkezdte részleteinek elméleti kidolgozását. Az új meghajtási mód olcsóbbá és egyszerűbbé tenné a hasznos teher Föld körüli pályára juttatását.

Hatalmas lézerágyúk követik sugaraikkal az emelkedő rakétát, de békés céllal - ezek táplálják a pályára álláshoz szükséges energiával a rendszert. A mérnökök már régóta keresik a módját, miként lehet úgy a Föld körül pályára feljutni, hogy a rakéta felgyorsításához szükséges energiaforrást bolygónk felszínén hagyják. Ez az egyik fő ok, amiért drága az űrtevékenység - a rakétának ugyanis az önmaga felgyorsításához szükséges hajtóanyagot is vinnie kell.

A hagyományos rakéták kémiai hajtóanyagot használnak. Sok oxidáló- és tüzelőanyagot visznek magukkal, amelynek elégésekor forró és nagy nyomású gáz keletkezik. Ez áramlik kifelé a fúvókán, és gyorsítja ellenhatásával a rakétát. A folyamat megvalósítása drága, mert sok hajtóanyag kell hozzá, emellett veszélyes is, hiszen egy feltöltött hordozórakéta egy hatalmas bomba anyagát tartalmazza - és szerencsétlen esetben fel is robbanhat.

Ezen segítene a lézer- vagy mikrohullámú sugár által hajtott rakéta. Ebben a meghajtási rendszerben a Föld felszínéről nagy energiájú sugarat lövellnek az emelkedő rakétára, amely annak egy lapos felületén (űrrepülőgép alaknál például a hasi részén) elnyelődik. Energiája hőenergiává alakul, és alacsony hőmérsékletű gázból vagy folyadékból (például hidrogénből) forró és nagy nyomású gázt hoz létre. Utóbbi áramlik ki a fúvókán, és ez hajtja előre a rakétát.

A megoldás előnye, hogy csak a kiáramló anyagot kell magával vinnie az űreszköznek, de az annak felforrósításához szükséges energiaforrás (esetünkben a lézer- és mikrohullámú sugarakat tápláló energiaforrás) a Földön marad. A módszerrel egyetlen rakétafokozattal a világűrbe lehetne juttatni a hasznos terheket. Ha a rendszer megvalósul, azzal sokkal olcsóbban lehetne műholdakat pályára állítani, mint napjainkban a hagyományos technológiával.

Természetesen nehézségek is akadnak az új módszerrel. A nagy energiával kibocsátott lézer útjába nem kerülhetnek például műholdak vagy repülőgépek. A rakétán nem lehet fényes, fényvisszaverő rész sem, és a startra sivatagos, növényzet és állatvilág nélküli terület kell a tervezők szerint. A számítások alapján egy nagy energiájú lézersugár révén 8-10 percbe, mikrohullámú sugarakkal pedig 3-4 percbe telne a rakétát az első kozmikus sebességre, azaz 7,9 kilométer/másodpercre gyorsítani, ami a Föld körüli keringéshez szükséges.

Fantáziarajz a lézersugár energiáját felhasználó rakétáról (Jordin Kare)

Jordin Kare (Kare Technical Consulting) és munkatársai 1991-ben publikálták először az ötletet. Ezúttal Kevin Parkin (NASA, AMES) és még néhány további szakember segítségével kiegészült mérnöki csapat a NASA pénzügyi támogatásával a rendszer elméleti hátterét fogja részletesen kidolgozni. A kifejlesztés egyik fő nehézsége a nagyságrendileg 100 megawattos kapacitású lézerek megvalósítása lehet - azonban a mérnökök becslése alapján ez még így is olcsóbbnak bizonyulhat, mint amennyibe a biztonságos üzemelésű kémiai rakéták megvalósítása került. A számítások alapján az így startoló, sokszor felhasználható rakéták a hagyományos kémiai meghajtású társaiknál 3-4-szer több hasznos terhet tudnának a Föld körüli pályára állítani. A kész tervet a mérnökök 2011 első felében adják át a NASA-nak.