دانشمندان با استفاده از سیستم‌های نیروی محرکه لیزری، شیوه جدیدی برای ارتقای نیروی محرکه موشک ارائه داده‌اند.

به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، فیزیکدانان «موسسه مهندسی ابزارآلات اپتوالکترونیک یوری رزونکوف» روسیه و «الکساندر اشمیت» از «موسسه فناوری فیزیک Ioffe» این دستاورد فناورانه را ارائه داده‌اند.

در حال حاضر، سرعت حداکثر یک فضاپیما توسط میزان سوخت جامد یا مایعی که حمل می‌کند، محدود می‌شود و دستیابی به سرعت‌های بالاتر به معنای سوختن سوخت بیشتر است. این سوخت اضافی نیز باید توسط سامانه حمل شود. با این حال، در صورت استفاده از پرتو لیزر برای ارائه نیروی محرکه بیشتر، حجم محموله‌ای از این دست کاهش خواهد یافت. این پرتو لیزر باید در نقطه‌ای دوردست و نه در خود فضاپیما باشد.

دانشمندان سامانه جدیدی ابداع کرده‌اند که سیستم نیروی محرکه laser ablation را با دماغه‌های منفجرکننده گاز فضاپیما ادغام کرده است. آن‌ها دریافتند ترکیب‌کردن این دو فناوری، می‌تواند جریان گاز خارج‌شده از سیستم نیروی محرکه را تا سرعت‌های مافوق‌صوت افزایش دهد و میزان سوخت مصرف‌شده را کاهش دهد.

در فرآیند laser ablation، یک پرتو لیزری به سطحی برخورد می‌کند، آن‌ را حرارت می‌دهد و ماده‌اش را می‌سوزاند تا نوعی پلوم پلاسما تولید کند. پلوم پلاسما، ستونی از ذرات بارداری است که از سطح برمی‌خیزند و جریان این پلوم نیروی محرکه بیشتری تولید می‌کند و فضاپیما را به جلو می‌راند.

محققان نشان داده‌اند کارآیی تکنیک‌های نیروی محرکه کنونی توسط مولفه‌هایی مانند بی‌ثباتی گازهای فراصوت هنگام جریان‌یافتن آن‌ها از میان دماغه گاز و همچنین تولید امواج شوکی که ورودی دماغه را مسدود می‌کنند، محدود می‌شود و این موضوع نیروی محرکه موشک را کاهش می‌دهد.

اما این اثرها با کمک پلوم پلاسمای laser ablation کاهش می‌یابند، چون این پلوم طوری جهت‌دهی می‌شود که به دیوارهای داخلی دماغه نزدیک باشد. ترکیب‌کردن پلوم پلاسما با جریان گاز مافوق‌صوت در دماغه، نیروی محرکه کلی موشک را به طور قابل‌توجهی ارتقاء می‌دهد.

جزئیات این مطالعه در نشریه Applied Optics منتشر شد.

انتهای پیام