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俄研制航天器的激光推进器
点击次数:1186 发布时间:2009-04-04

  俄罗斯圣彼得堡光电仪器综合试验研究所成功研制出用于发射航天器的激光推进器实验装置。激光发动机的优势在于:动力源在地面或在轨道上,航天器将无需随身携带超过本身重量的大量发动机燃料;同时,使用激光发动机发射航天器时,由于只燃烧了少量的氧气而不污染环境,很容易借助激光站调整卫星的运行轨道,容易保护航天器避免与太空垃圾碰撞,并可销毁太空垃圾。

  有关使用地面激光站发射航天器的思想诞生于上世纪70年代,由前苏联科学家和美国科学家提出。其主要原理是:用强大的激光束照射某种气体或物质后,发生局部爆炸现象,爆炸产生的强大冲击波可用做推进器的动力源。装备激光发动机的宇宙飞船就像一艘快速航行的帆船,除了“桅杆”和“帆”外,没有一个多余的部件。1997年美国科学家借助于激光发动机成功发射了一种航天器。

  俄研究的使用激光器的宇宙飞船实验装置具有简单而独特的结构,其中使用了两个镜子,目的是为了使航天器永远迎着光束飞行,同时,光束在这样的结构中不会在蒸发材料上发生散射。*个镜子像一个抛光了的尖顶装置,光束投向后,发生反射,并聚焦到第二个镜子上。第二个镜子套在尖顶镜子的大部分上,它将收集到的光聚焦到含有蒸发物质的暗室里。蒸发物质在激光束的作用下加热膨胀爆发,推动着航天器飞行。

  在3年的试验工作中,研究人员首先使用液态燃料做蒸发材料,但效果差。后来使用固体燃料做蒸发物质,发现聚甲醛的效果,而使用聚氯乙烯效果要低30%,聚碳酸酯的效果更小。

  俄研制出的使用激光推进器飞行的宇宙飞船规模很小,第二个镜子的直径只有20厘米,重20克。在实验中该飞船在5千瓦激光器的推动下,以每秒3米—4米的速度飞行,激光转换出的动力达到了1.5牛顿。据悉,该项目得到了国际科学技术中心和日本国家宇航实验室的资助。

 

  俄研究人员认为,要使用激光器将航天器发射到轨道,zui少需要1兆瓦的功率。现在许多国家正在研制这样的激光器。谁*个研制出,谁将是*个使用激光器发射航天器的国家。研制激光发动机宇宙飞船的成本要比使用核电力发动机低得多。但在太空中安置激光站,已经属于反导弹防空系统的一部分,会引起国际社会的关注。

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