據中國官方媒體報道,中國首個(gè)激光推進(jìn)及應用國家重點(diǎn)實(shí)驗室正式成立,這標志著(zhù)中國已邁出探索新型高效航天推進(jìn)技術(shù)的堅實(shí)步伐。
據英國《新科學(xué)家》雜志報道,激光推進(jìn)技術(shù)的原理是利用高能激光加熱物質(zhì)產(chǎn)生氣體,氣體膨脹產(chǎn)生推力再推動(dòng)飛行器前進(jìn)。該技術(shù)具有推力大、成本低等優(yōu)點(diǎn),可廣泛用于小型衛星發(fā)射、地球軌道碎片清除、衛星姿態(tài)和軌道控制等領(lǐng)域。應用于衛星近地軌道發(fā)射時(shí),這種技術(shù)可使發(fā)射成本降低至每千克數百美元,遠低于目前每千克上萬(wàn)美元的火箭發(fā)射成本。
俄羅斯《NEWSLAND》雜志猜測,中國為激光推進(jìn)技術(shù)成立國家重點(diǎn)實(shí)驗室,顯然不只是尋求將該技術(shù)應用于上述領(lǐng)域。它很可能將開(kāi)始開(kāi)發(fā)靠激光驅動(dòng)的新型空天飛行器。
美俄等國的科學(xué)研究證明,太陽(yáng)能不足以推動(dòng)大型空天飛行器,于是激光動(dòng)力推進(jìn)技術(shù)越來(lái)越受到重視,利用強大的激光束推動(dòng)飛行器,聽(tīng)上去充滿(mǎn)科幻色彩,卻有著(zhù)相當大的可行性。
報道揣測,中國激光推進(jìn)技術(shù)實(shí)驗室可能已經(jīng)開(kāi)始測試一種被稱(chēng)為“激光燒蝕”的技術(shù),即利用強大的激光束燒蝕飛行器尾部裝載的特殊金屬,金屬蒸發(fā)形成的氣體可提供推力。另一種技術(shù)未來(lái)也可能投入試驗:在空天飛行器上安裝一張大帆,帆上涂有特殊的金屬涂層。從地面發(fā)射激光束“燃燒”金屬涂層,就可產(chǎn)生強勁的推力。理論上,利用這兩項技術(shù)都可以對大型空天飛行器實(shí)施驅動(dòng)。
美國《金屬研究》雜志指出,激光推進(jìn)技術(shù)的關(guān)鍵是找到一種合適的“驅動(dòng)燃料”,金屬被認為是理想的選擇,因為少量金屬經(jīng)激光照射后就可產(chǎn)生強大的推力。但是,選用何種金屬要經(jīng)過(guò)廣泛的論證和試驗。報道揣測,中國的激光推進(jìn)計劃可能已經(jīng)選中了一種金屬——釷,它具有微弱的放射性,經(jīng)過(guò)激光照射很容易發(fā)熱,繼而在一個(gè)閉合空間中產(chǎn)生氣體。這種氣體可為發(fā)電機提供動(dòng)力,從而發(fā)電?;蛟S有人會(huì )擔心釷的安全性,但研究表明,薄薄的鋁箔就可阻擋釷的輻射外泄。據估算,約8克釷就足以為一輛高速行駛的跑車(chē)提供動(dòng)力,并且可以維持它行駛數十萬(wàn)千米??梢?jiàn),這種金屬完全可以作為驅動(dòng)大型飛行器的“燃料”。
《NEWSLAND》雜志認為,激光推進(jìn)技術(shù)面臨許多重大挑戰。首先,激光束必須精確聚焦于飛行器的驅動(dòng)裝置,即使距離再遠,也不能有絲毫偏差,否則飛行器就會(huì )因為得不到足夠的動(dòng)力而墜毀;其次,激光束生成設施的功率必須“超級強大”,也就是說(shuō),首先要在超大功率激光發(fā)射器方面取得技術(shù)突破。
《NEWSLAND》雜志指出,激光動(dòng)力系統是繼核動(dòng)力系統之后,未來(lái)空天動(dòng)力系統的又一個(gè)重要的發(fā)展方向。中國先于美國和俄羅斯啟動(dòng)研發(fā)計劃,將占據空天裝備領(lǐng)域的制高點(diǎn)。報道揣測,中國可能率先開(kāi)發(fā)一款小型、機動(dòng)性強、可重復使用的空天飛機,以測試激光推進(jìn)系統的有效性。一旦獲得成功,它就將繼續開(kāi)發(fā)大型激光驅動(dòng)空天飛機。與現有的火箭推進(jìn)系統以及核動(dòng)力系統相比,激光驅動(dòng)系統在體積和重量上都擁有相當大的優(yōu)勢。由于金屬“燃料”所占的空間極小,激光驅動(dòng)空天飛機將擁有可觀(guān)的載荷,從而變身為空天偵察機、戰斗機甚至轟炸機。
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