Учёные из Университета Макгилла в Монреале (Канада) Design of a rapid transit to Mars mission using laser-thermal propulsion / Astronomy & Astronomy новый способ доставки космических аппаратов на Марс. Лазерно-тепловая двигательная установка сможет разогнать корабль до 17 км/с. В результате он доберётся до Луны примерно за восемь часов, до Марса — за полтора месяца.
Канадские учёные предложили установить на Земле массив инфракрасных лазеров диаметром 10 м. Их мощность составит 100 МВт — это сравнимо с потреблением 80 тыс. американских домохозяйств.
Установка будет работать в паре с кораблём, запущенным на эллиптическую околоземную орбиту. На корабле установят отражатель, который направит лазерный луч с Земли в нагревательную камеру с водородной плазмой. Когда её температура достигнет пиковых значений, плазма будет выбрасываться через сопло, чтобы корабль смог разогнаться до 17 км/с. Вблизи орбиты Марса он будет сохранять скорость около 16 км/с.
с полезной нагрузкой 1 т для 45-дневного полёта на Марс. Фото: Университет Макгилла, Монреаль, Канада
Ведущий автор исследования отметил:
Лазерно-тепловая тяга позволит оперативно отправить груз весом в 1 т и размером с волейбольную площадку.
Проблема в том, что учёные пока не нашли эффективных способов торможения корабля. Например, он не сможет везти ракету и химическое топливо для неё, чтобы выпустить её и таким образом замедлиться за счёт отдачи. А на Марсе пока нельзя построить подобную лазерную установку, чтобы обеспечить обратную тягу.
Исследователи считают, что самый перспективный вариант в данном случае — аэрозахват. Но такое аэродинамическое торможение в марсианской атмосфере представляет определённые риски. Прежде всего, аппарат будет испытывать критические нагрузки. Кроме того, трение в атмосфере может привести к возгоранию.
Исследователи полагают, что лазерно-тепловую катапульту могут построить примерно через десять лет после первых полётов людей на Марс — к 2040 году. До этого, вероятно, будет найден безопасный способ затормозить корабль у орбиты.
Сейчас на орбите Марса находится космический аппарат TGO (Trace Gas Orbiter). Его запустили 14 марта 2016 года, и 19 октября он вышел на орбиту искусственного марсианского спутника. А ровер Perseverance отправился в путь 30 июля 2020 года и совершил посадку 19 февраля 2021-го.
