Lightcraft

Lightcraft

Ein Lightcraft ist ein Raumfahrzeug, das durch einen bodengestützten Impuls- Laser oder -Maser die benötigte Antriebs-Energie zugeführt bekommt.[1][2] Der Laser strahlt dabei auf einen parabolförmigen Reflektor an der Unterseite des Flugkörpers. Im Brennpunkt des reflektierten Strahls entstehen extrem hohe Temperaturen von 10.000 bis 25.000 °C. Materie in diesem Bereich dehnt sich durch die extreme Erwärmung explosionsartig aus, überträgt einen Teil des Impulses der Gas-Teilchen auf den Reflektor und beschleunigt so den Flugkörper. Während der Pause zwischen 2 Impulsen strömt wieder kühles Gas hinter den Reflektor, das beim nächsten Impuls erneut den Flugkörper beschleunigt.

Beim Flug innerhalb der Erdatmosphäre wird das atmosphärische Gas erhitzt, für den Flug im Weltall (auf der Erde ab ca. 11 km Flughöhe) muss zusätzliche eine Stützmasse mitgenommen werden, die dann in den Brennpunktbereich hinter dem Reflektor eingespritzt wird und bei ihrer Erhitzung das Raumfahrzeug antreibt.

Dieses Antriebskonzept ist für den Start von Kleinsatelliten bis zu einigen Kilogramm Masse vorgesehen. Dabei werden Laser mit Leistungen bis zu 1000 kW benötigt.

Inhaltsverzeichnis

Vorteile gegenüber den herkömmlichen Antrieben

  • Sehr hohes Nutzlastverhältnis aufgrund des wegen der hohen Temperatur hohen spezifischen Impulses
  • Geringe Kosten, da kein aufwendiges System für Treibstoffförderung und Verbrennungsregelung benötigt wird
  • Umweltfreundlich, da wenige, eventuell giftige, Verbrennungsabgase entstehen.

Schwierigkeiten

  • Die dafür notwendige Laserstärke kann mit den heutigen Mitteln nicht erreicht werden.
  • Die Divergenz des Laserstrahls sorgt mit steigender Entfernung für eine Verkleinerung der nutzbaren Leistung für den Antrieb.
  • komplizierte Bahnsteuerung und Lageregelung für den Flugkörper.

Aussicht

Mit Modell-Flugkörpern wird dieses Konzept bereits seit Jahren im Labor erprobt. Wegen der genannten Schwierigkeiten (insbesondere mangels Laserstärke) ist eine praktische Anwendung zur Zeit noch nicht in Sicht. Das Air Force Research Laboratory (AFRL), eine Forschungseinrichtungen der United States Air Force forscht an einer Möglichkeit kleine Satelliten mittels dieser Technologie zu starten.[3][4]

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ Lightcraft: A Laser Push to Orbit centauri-dreams.org, 14. September 2009
  2. ↑ Riding the Highways of Light nasa.gov, 16. April 1999, abgerufen am 22. November 2010
  3. ↑ Lightcraft Propulsion for Launching a Small Satellite defensetechbriefs.com, 1. Februar 2010, abgerufen am 22. November 2010
  4. ↑ Lightcraft Experiments Continue centauri-dreams.org, 15. September 2009

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