Säteilyllä toimiva raketti

Säteilyllä toimiva raketti on raketti, jonka ajoainetta kuumennetaan suurienergisellä säteilyllä, esimerkiksi laserilla tai maserilla. Säderaketti on nykyään lähinnä tutkimus- ja kehitysvaiheessä. Maan lähellä oleva säderaketti toimii niin, että maa-asemalta suunnataan lasertai maser aluksen pohjaa. Se kuumentaa alla olevaa ilmaa tai raketista purkautuvaa kaasua, jolloin syntyy työntövaikutus. Maa-aseman on sijaittava mieluiten kuivassa vuoristossa tai muualla, jossa ilman kosteus ei hajota ratkaisevasti sädettä. Avaruudessa olisi aluksessa oltava raskas voimalaitos ssäteilyenergian tuottoon. Säderaketin etuina on hyötykuorman kiertoradalle nostin halpuus. Ongelmia ovat muun muassa aluksen tai miehittämättömän laitteen vaatima lämmönvaihdon, jonka on oltava kuumuutta kestävä ja kevyt. Säderakettia pidetään ajatelluista hyötykuormia kiertoradalle nostavista maa-aseman vaativista menetelmästä helpompana toteuttaa kuin esimerkiksi avaruushissi tai massalinkoa.

Laserilla toimiva säderaketti

Leik Myrabo tutkii Yhdysvalloissa mahdollisuutta rakentaa voimakkaaseen maa-aseman laseriin perustuvaa kiertoradalle nostojärjestelmää. Järjestelmä perustuu siihen, että maa-asemalla on voimakas laser, joka kuumentaa aluksen pohjan lähellä alaspäin osoitavassa suppilossa olevaa ilmaa. Suppilo keskittää lasersäteen polttopisteeseen. Suppilon ilma kuumenee äkisti moninkertaiseen Auringon pintalämpötilaan. Kuumennut ilma laajenee räjähdysmäisen nopeasti ja toimii suppilosta poistuessaan raketin suihkun tavoin. Jos systeemillä voisi nostaa suuria painoja kiertoradalle, kustannukset alenisivat 1:1000:een. 2. lokakuuta vuonna 2000 Lightcraft Technologies, Inc. (LTI) ja U.S. Air Force Research Laboratory järjestivät Leik Myrabon ja Franklin B. Meadin johdolla kokeen, jossa maassa oleva laser nosti 51 gramman massaisen kappaleen 71 metrin korkeuteen. Koetta on verrattu Robert Goddardin ensimmäiseen nesterakettiin. 100 kilowatin laserilla uskotaan päästävän jo 30 km korkeuteen. Myrabon LTI-yritys tähtää kilogramman massaisen mikrosateliitin nostoon kiertoradalle magawatin laserilla.

Maserilla toimiva säderaketti

Myös pieniä mikroaalloilla toimivia systeemejä on tutkittu eri tahoilla. Maserilla toimiva säderaketti on lyhyillä etäisyyksillä halvempi ja anergiataloudellisempi kuin laser. Tätä vaihtoehtoa tutkivat mm Jordin Karen Lasermotive-yrityksestä ja Kevin Parkin. Laserin edut tulevat esiin pienillä hyötykuormilla ja pitkillä etäisyyksillä.

Säderaketin lajeja

Joitain säderaketin lajeja

• Ablatiivinen valopurje: (kuluva valopurje) on säderaketti, jossa laser tai maser tulee valopurjeeseen kaukaa kiinteältä maa-asemalta tai muuasta vastaavasta paikasta. Purjeen ohut pintakerros haihtuu säteilyn kuumennuksen takia pois ja tällöin purje työntää alusta eteenpäin kemiallisen raketin tavoin.

• 'Säteily toimii sähköraketin voimanlähteenä: Laserin tai maserin energia muutetaan aurinkokennojen tai vastaanottoantennien välityksellä sähköksi, mikä toimii esim. ioniraketin voimanlähteenä.

• Säde työntää suoraan alusta: Säteilyä voidaan ehkä käyttää suoraan aurinkopurjeen tai magneettipurjeen avulla. Tällöin säde tai hiukkassäde työntää suoraan alusta. NASA tutkii vuonna 2011 satelliittien laukaisemista laser- tai mikroaaltosäteilyn avulla. Tekniikka kuitenkin vaatii kymmenien miljardien wattien jatkuvaa lasertehoa, jonka teknologisen tason arvioidaan olevan käytettävissä 50 vuoden päästä. Tällaisella teknolgialla voi olla negatiivisia vaikutuksia ilmakehään.

Aiheesta muualla

Leik Myrabo

• Prof. Leik Myrabo at Rensselaer Polytechnic Institute
• CNN Special Report on Myrabo's work
• Biography
• Lightcraft Technologies homepage
• How Stuff Works: light-propulsion

Aiheesta muualla

• [1]
• [2]
• Centauri-dreams.org