NASA pracuje na laserovém pohonu, který umožní doletět na Mars za 3 dny

  • Doprava na Mars by se mohla zkrátit z měsíců na dny
  • Na konceptu laserového pohonu už pracuje tým v NASA
  • Funkční systém by mohl umožnit i mezihvězdné lety

Přeprava prostředků a lidí k planetám naší Sluneční soustavy či dál je se současnými pohony extrémně pomalá a neefektivní. Nízká rychlost v rámci vesmírných vzdáleností znamená spoustu komplikací v podobě množství zásob, které je nutné mít a samozřejmě i konstrukce, která musí být složitější, a dražší.

Vědecký tým NASA pod vedením Philipa Lubina ale pracuje na systému, který vychází ze starších představ využívající laserový paprsek pro zvýšení rychlosti objektu v prostoru.

Desítky procent rychlosti světla i u větších objektů

Zatímco pomocí běžného kapalného pohonu a spalování trvá cesta na Mars stovky dní a klidně i více než rok, existují technologické způsoby, jak tento čas zkrátit. Dosáhnout vysokých rychlostí v podobě například desetiny rychlosti světla (0,1 c) je ale u velmi hmotných objektů extrémní výzvou a nelze použít současné technologie pohonu. Ty sotva stačí na rakety a jejich dopravu na oběžnou dráhu.

V případě miniaturních objektů už víme velmi dobře, jak je zrychlit na rychlosti v oblasti desítek procent rychlosti světla a tyto zkušenosti by nám měly pomoci takových rychlostí dosáhnout i s většími objekty. Dokonce i s použitím stejného množství energie, která se dosáhne u systému raket s kapalným palivem (samotné palivo zvyšuje hmotnost objektu a je tak zcela neefektivní).

Klepněte pro větší obrázek

Podle Lubina je tak na čase přenést vědeckofantastickou technologii laserového pohonu do reality, protože tomu nic nebrání a představil v oficiálním materiálu první detaily tohoto konceptu.

Systém laserů a obří plachta jako realizovatelné řešení

Nápad s využitím laserů a plachty, kdy je jeden či více laserů na pevném místě a vysoký výkon letících fotonů dopadajících na velkou plachtu připevněnou k danému objektu umožní energii využít na pohyb v prostoru, není úplně nový.

Klepněte pro větší obrázek
Porovnání výkonu laseru a hmotnosti a velikosti sondy

V rámci odhadů se zatím počítá pouze s malými a lehkými sondami s hmotností kolem 100 kg, které by k takové plachtě byly připevněné a umožňovaly by pohyb rychlostí nad úrovní 0,1 c. Nepočítá se ale s využitím jednoho silného laseru, který by byl náročnější na výrobu, ale se soustavou několika slabších laserů s výkonem v oblasti kW. To znamená i možnost použít jednodušší a menší optický systém pro každý laser zvlášť. Tento systém laserů byl představen i v rámci projektu DE-STAR, o kterém jsme podrobně psali již dříve, který využívá energie Slunce.

Škálovatelné řešení i pro mezihvězdné lety

Hlavní výhodou tohoto systému je, že lze vytvořit zmenšenou verzi a vše otestovat, na čemž už se pracuje a lze ho poměrně dobře škálovat pro větší objekty a větší vzdálenosti.

Už i základní varianta, která počítá s hmotností sondy 100 kg a doletem na Mars za 3 dny, může způsobit revoluci v objevování v rámci naší soustavy ale i u nejbližších hvězd. Do takových vzdáleností totiž můžeme poslat několik sond a získat tak velmi rychle data, která normálními prostředky není možné získat. U větších objektů, ve kterých by bylo dostatek místa i pro lidi, lze počítat s nižší rychlostí (při stejné energii laserů) a doletem přibližně za měsíc až k Marsu. To je přibližně pětkrát rychleji než se současnými pohony.

Klepněte pro větší obrázek
Technoogie DE-STAR lze použít i pro obranu, například odklon a zničení asteroidů (Zdroj: IA.UCSB.edu)

Pokud jde o možnosti škálování, v materiálu se uvádí příklad s DE-STAR 4 s výkonem 50 až 70 GW, kdy by miniaturní sondy o velikosti několika centimetrů (hmotnosti v oblasti stovek gramů) dokázaly zrychlit na 26 % rychlosti světla za přibližně deset minut. K Marsu by taková sonda mohla dorazit za pouhých 30 minut (1 AU), nejvzdálenější lidský objekt Voyager 1 by předletěla za 3 dny a k nejbližší další hvězdě Alpha Centauri (čtyři světelné roky) by se dostala za 15 let. Každých 12 dní by taková sonda dokázala uletět tisíc astronomických jednotek.

Se stejným systémem a stejnou energií by mělo být možné urychlit 100kg sondu na rychlost dvou procent rychlosti světla a 10 tun pak na rychlost přes 1 000 km/s.

Technologie je mnohem lepší než třeba elektromagnetická akcelerace, která by pro stejné použití vyžadovala složitou konstrukci supravodivých magnetů jako u největších urychlovačů.

Realizace snad již brzy

I když se zatím jedná o koncept, tým dostal finanční podporu od NASA, takže bychom se měli snad již brzy dočkat dalšího pokroku v této oblasti a snad i brzkého reálného testování.

Asi nejzajímavější a také nejspíše nejbližší možnost je posílání miniaturních sond do větších vzdáleností. Může se jednat o mikroobjekty se senzory, které nám budou posílat data, ale také o nanoroboty a další stroje, které budou obsahovat i naší umělou inteligenci schopnou si případně poradit s různými věcmi v reálném čase. Ve velké vzdálenosti už totiž není možné reagovat rychle, protože ovládací signál ze Země je omezen rychlostí světla, což je pro mezihvězdné vzdálenosti už poměrně pomalá rychlost.

Můžeme si to představit jako blízkou budoucnost, kdy budeme tímto způsobem rozesívat naše nano či mikrosondy do nejbližší míst okolních hvězdných soustav, které mohou být ve vzdálenější budoucností třeba naším dalším domovem v rámci obyvatelných planet.

Témata článku: Technologie, NASA, Raketa, Mars, Asteroidy, Star, Bit.ly, Interstellar, Asteroid, Voyager

70 komentářů

Nejnovější komentáře

  • deadman_kt 29. 2. 2016 12:38:32
    Když sondu urychlíme, jak ji po tom u Marsu zabrzdíme? Čím?
  • Richard Starý 27. 2. 2016 23:26:53
    blbost nikdo to fungovat nebude ono je to (stejně jako thoriový reaktor)...
  • dpcstb 27. 2. 2016 20:44:31
    nepripada mi to moc prakticke... ako menit smer, brzdit a vratit sa...
Určitě si přečtěte

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

** Gary Kildall pochopil, že levné výpočetní čipy mohou posloužit jako univerzální počítače pro všechny ** Připravil pro ně proto první operační systém ** Později mu systém vyfoukl Microsoft a nazval ho MS DOS

23.  4.  2017 | Pavel Tronner | 57

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

** Už je to tady, lidé přestávají chápat počítače ** Systémy neuronových sítí začínají pracovat tak, že ani jejich tvůrci přesně neví, co se uvnitř děje ** Do budoucna to může být závažný problém

24.  4.  2017 | Jakub Čížek | 112

Acer chrlí novinky: levný a tenký Predator, nové Switche a další notebooky

Acer chrlí novinky: levný a tenký Predator, nové Switche a další notebooky

** Acer na konferenci v New Yorku představil velkou spoustu novinek z oblasti počítačů, notebooků i monitorů ** Notebookové novinky se dotkly řad Predator, Swift, Switch i Aspire ** Herní notebooky dostaly nový typ chlazení

27.  4.  2017 | Karel Javůrek | 8

Jak by měly vypadat příští Windows? Designéři si pohráli s futuristickým prostředím Neon

Jak by měly vypadat příští Windows? Designéři si pohráli s futuristickým prostředím Neon

** Zkraje roku unikly na internet snímky nového prostředí Neon ** Součástí Windows by mohlo být už na podzim ** Komunita grafiků na webu nespala a začala si hrát

26.  4.  2017 | Jakub Čížek | 59

Jak funguje Apple Liam: Robot, který umí recyklovat staré iPhony

Jak funguje Apple Liam: Robot, který umí recyklovat staré iPhony

** Apple zveřejnil detaily, jak funguje robotický systém Liam pro recyklaci iPhonů ** Jeden Liam zvládne rozdělat i na ty nejmenší díly 1,2 milionů iPhonů ročně ** Liam je důležitým prvkem k tomu, aby Apple mohl vyrábět pouze ze stoprocentně recyklovaných materiálů

24.  4.  2017 | Karel Javůrek | 21


Aktuální číslo časopisu Computer

Supertéma: moderní cestování

Kdy opravdu přijdou nové baterie?

Velké testy: 6 herních notebooků a 8 volantů

Recenze: AMD Ryzen řady 5