Hvor Let Fremdrift Vil Fungere

{h1}

Lys fremdrivning kunne betydeligt lette rumfartøjer og lavere lancering omkostninger. Se hvordan det vil fungere!

For mere end 20 år siden begyndte USA at udvikle et missilforsvarssystem, der fik kaldenavnet "Star Wars". Dette system var designet til at spore og bruge lasere til at skyde ned missiler lanceret af fremmede lande. Mens dette system blev designet til krig, har forskere fundet mange andre anvendelser til disse kraftige lasere. Faktisk kunne lasere en dag bruges til at drive rumfartøjer i kredsløb og til andre planeter.

For at nå ud til rummet bruger vi i øjeblikket rumfærgen, som skal bære tons brændstof og har to massive raketboosters fastgjort til den for at løfte jorden væk. Lasere vil give ingeniører mulighed for at udvikle lettere rumfartøjer, der ikke behøver en ombord energikilde. Det Lightcraft Selve køretøjet ville fungere som motor, og lys - et af universets mest rigelige strømkilder - ville være brændstoffet.

Hvor let fremdrift vil fungere: fungere

Et lyskaster i aktion. Det lyse lys, du ser, er luften, der brænder under båden.

Grundidéen bag lys fremdrift er brugen af ​​jordbaserede lasere for at opvarme luften til det punkt, det eksploderer, fremdrivning af rumfartøjet fremad. Hvis det virker, vil lys fremdrivning være tusindvis af gange lettere og mere effektiv end kemiske raketmotorer, og vil forårsage forurening af nul. I denne udgave af Hvordan ting vil arbejdevi tager et kig på to versioner af dette avancerede fremdriftssystem - man kan tage os fra jorden til månen på bare fem og en halv time, og den anden kan tage os på en tur i solsystemet på " lysveje. "

Laser-drevne Lightcraft

Som laserimpulserne overophedes luften, indtil den forbrænder. Hver gang luften forbrænder, skaber den en blitz af lys, som det ses på dette billede af et testflyvning.

Som laserimpulserne overophedes luften, indtil den forbrænder. Hver gang luften forbrænder, skaber den en blitz af lys, som det ses på dette billede af et testflyvning.

Lysdrevne raketter ligner noget ud af science fiction - rumfartøjer, der kører på en laserstråle i rummet, kræver lidt eller ingen ombord drivmiddel og skaber ingen forurening. Lyder temmelig langsomt, i betragtning af at vi ikke har kunnet udvikle noget tæt på det for konventionelle jord- eller flyrejser på Jorden. Men mens det stadig kan være 15 til 30 år væk, er principperne bag lyskøretøjet allerede blevet testet flere gange. Et firma kaldet Lightcraft Technologies fortsætter med at forfine den forskning, der begyndte på Rensselaer Polytechnic Institute i Troy, N.Y.

Den grundlæggende idé for lyskøretøjet er enkel - den ækvimneformede håndværk bruger spejle til at modtage og fokusere den indkommende laserstråle for at opvarme luft, som eksploderer for at fremdrive fartøjet. Her er et kig på de grundlæggende komponenter i dette revolutionerende fremdriftssystem:

  • Carbon-dioxid laser - Lightcraft Technologies bruger et Pulsed Laser Vulnerability Test System (PLVTS), et afkom fra Star Wars-forsvarsprogrammet. Den 10 kw pulserende laser, der bruges til den eksperimentelle lyskraft, er blandt de mest magtfulde i verden.
  • Parabol spejl - Den nederste del af rumfartøjet er et spejl, der fokuserer laserstrålen ind i motorluften eller indbygget drivmiddel. En sekundær, jordbaseret sender, teleskoplignende spejl bruges til at styre laserstrålen på lyskøretøjet.
  • Absorptionskammer - Indløbsluften ledes ind i dette kammer, hvor den opvarmes af strålen, udvider og fremdriver lyskraften.
  • Ombord hydrogen - Der kræves en lille smule brintdrev til raketstød, når atmosfæren er for tynd for at give tilstrækkelig luft.

Før ophugning bruges en trykluftstråle til at dreje lyskraften til ca. 10.000 omdrejninger pr. Minut (RPM). Spinnen er nødvendig for at stabilisere håndværket gyroskopisk. Tænk på fodbold: En quarterback gælder spin, når man sender en fodbold for at kaste et mere præcist pas. Når spin anvendes på dette yderst lette håndværk, gør det det muligt for fartøjet at skære gennem luften med mere stabilitet. Klik her for at se en video af lightcraft i aktion. (Den gratis Windows Media Player Version 6.4 eller nyere er nødvendig for at se videoen.).

Når lyskøretøjet drejer i optimal hastighed, er laseren tændt og blæser lyset i luften. 10-kilowatt laser pulserer med en hastighed på 25-28 gange pr. Sekund. Ved pulserende fortsætter laseren med at skubbe fartøjet opad. Lysstrålen er fokuseret af det parabolske spejl på bunden af ​​lyskøretøjet, der opvarmer luften til mellem 18.000 og 54.000 grader Fahrenheit (9.982 og 29.982 grader Celsius) - det er flere gange varmere end solens overflade. Når du opvarmer luft til disse høje temperaturer, konverteres den til en plasmastatus - dette plasma eksploderer derefter for at fremdrive fartøjet opad.

Lightcraft Technologies, Inc., med FINDS sponsorering - tidligere flyvninger blev finansieret af NASA og US Air Force - har testet en lille prototype lyskaster flere gange på White Sands Missile Range i New Mexico. I oktober 2000 opnåede miniaturlyset, som har en diameter på 4,8 tommer (12,2 cm) og vejer kun 1,76 ounces (50 gram), en højde på 233 fod (71 meter). Nogen gange i 2001 håber Lightcraft Technologies at sende prototypen lightcraft op til en højde på ca. 500 fod. En 1-megawatt laser vil være nødvendig for at sætte en 1 kilogram satellit i lav jordbane. Selv om modellen er lavet af fly-grade aluminium, vil den endelige, fuldstilet lystbåde sandsynligvis blive bygget ud af siliciumcarbid.

Denne laser lightcraft kunne også bruge spejle, der ligger i fartøjet, til at projicere nogle af den strålede energi foran skibet. Varmen fra laserstrålen ville skabe en luftspids, der ville aflede noget af luften forbi skibet og dermed mindske træk og reducere mængden af ​​varme absorberet af lyskøretøjet.

Mikrobølge-propelled Lightcraft

Mikrobølge-powered lystbåde vil stole på kredsløbsstationer.

Mikrobølge-powered lystbåde vil stole på kredsløbsstationer.

Et andet fremdriftssystem, der betragtes for en anden klasse af lystfartøjer, involverer anvendelse af mikrobølger. Mikrobølgeenergi er billigere end laser energi, og lettere at skalere til højere kræfter, men det ville kræve et skib med en større diameter. Lyskilder designet til denne fremdrift ville se mere ud som flyvende tallerkener (nu er vi virkelig på vej ind i science fiction). Denne teknologi vil tage flere år at udvikle end det laserdrevne lystfartøj, men det kan tage os til de ydre planeter. Udviklere forestiller også tusindvis af disse lystfartøjer, der drives af en flåde af kredsløbsstationer, der erstatter konventionel flyselskabsrejse.

En mikrobølgekraftig lystbåd vil også udnytte en strømkilde, som ikke er integreret i skibet. Med det laserdrevne fremdriftssystem er strømkilden jordbaseret. Mikrobølgefremdrivningssystemet vil vende det rundt. Det mikrobølgekraftede rumfartøj vil stole på strømstyrket stråle ned fra kredsløb, solkraftværker. I stedet for at blive fremdrevet væk fra sin energikilde, trækker energikilden lyskraften ind.

Inden denne mikrobølgelys kan flyve, skal forskerne sætte en omløb i et kredsløb med en diameter på 1 kilometer (0,62 miles). Spil Myrabo, der leder lightcraftforskningen, mener, at et sådant kraftværk kunne generere op til 20 gigawatt af magt. Omkring 310 km (500 km) over jorden vil dette kraftværk stråle ned mikrobølgeenergi til en 66 fods (20 meter) skiveformet lystfartøj, der kunne bære 12 personer. Millioner af små antenner dækker toppen af ​​håndværket ville konvertere mikrobølgerne til elektricitet. I blot to baner ville kraftværket kunne indsamle 1.800 gigajoules energi og stråle ned 4,3 gigawatt af kraft til lyskraften til kørsel til kredsløb.

Mikrobølgelyset ville være udstyret med to kraftige magneter og tre typer fremdrivningsmotorer. Solceller, der dækker toppen af ​​skibet, vil blive brugt af lyskrans ved lanceringen for at producere elektricitet. Elektriciteten ville derefter ionisere luften og fremdrive fartøjet til afhentning af passagerer. Når det er lanceret, brugte mikrobølgelyset sin interne reflektor til at opvarme luften omkring det og skubbe gennem lydbarrieren.

En gang i høj højde vil den vippe sidelæns for hypersoniske hastigheder. Halvdelen af ​​mikrobølgeffekten kunne derefter reflekteres foran skibet for at opvarme luften og skabe en luftspyd, så skibet kan skære gennem luften op til 25 gange lydens hastighed og flyve ind i kredsløb. Fartøjets topphastighed spidser ved omkring 50 gange lydens hastighed. Den anden halvdel af mikrobølgeffekten omdannes til elektricitet af fartøjets modtageantenner og bruges til at aktivere sine to elektromagnetiske motorer. Disse motorer accelererer derefter glidestrømmen, eller luften flyder rundt om bålet. Ved at fremskynde glidestrømmen kan fartøjet annullere enhver sonisk bom, hvilket gør lyskøretøjet helt stille ved supersoniske hastigheder.

Relaterede HSW artikler

  • Hvordan lasere arbejder
  • Hvor let virker
  • Hvordan rumfærger arbejder
  • Hvordan Space Elevators vil arbejde
  • Hvordan luft-puste raketter vil arbejde
  • Hvordan Solar Sails vil fungere
  • Hvordan ting vil arbejde
  • WordsSideKick.com 'rumkategori


Video Supplement: Når drivremmen hopper af plæneklipperen (Texas).




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com