Lazer Tahrikli Motor Sayesinde Uzay Mekiklerinin Hızı Artacak

Bilim insanları ve bilim kurgu yazarlarının ortak hayali normal yakıtlar yerine lazer ya da ışık ışınlarıyla ilerleyebilen füturistik araçlardır. Fakat yeni geliştirilen lazer tahrik sistemi sayesinde pratik kullanıma uygun bir ışın iticisi geliştirilebilir. Optoelektronik Mühendislik Enstitüsü’nden fizikçi Yuri Rezunkov ve Ioffe Fizik Teknik Enstitüsü’nden Alexander Schmidt tarafından geliştirilen teknik, Uygulamalı Optikler (Applied Optics) dergisinde yayınlandı

Günümüzde uzay mekiklerinin hızı taşıdıkları sıvı yakıtın miktarıyla sınırlı. Daha yüksek hızlara ulaşmak için daha fazla yakıt yakmaları lazım ve bu da mekiği hantallaştıran bir etmen. Fakat lazerle bu itiş sağlanabilirse itme gücü yakıttan bağımsız olarak arttırılabilir.

Pek çok lazer itki(propulsion)  sistemi tasarlansa da bunlar arasında en çok umut vadedeni ise lazer ablasyon (erime) adı verilen proses. Bu proseste lazer ışını yüzeyi ısıtarak, plazma dumanı oluşturarak onu yakıyor. İşte oluşan bu duman yani egzos sayesinde mekiği itecek ekstra bir itme kuvveti oluşturuyor.

Applied Optics  araştırma raporunda Rezunkov ve Schmidt lazer ablasyon itiş sistemine gaz patlaması yaratan nozullar entegre ettiler. Araştırmacılar bu sayede sistemden gaz akışını attırarak yakıt tüketimini azaltarak süpersonik hızlara çıkma imkanı sağlıyor.

Araştırmacılar mevcut lazer tahrik tekniklerinde süper sonik gazların nozuldan çıkarken, bir şok dalgası yaratması nedeniyle itmeyi azalttığını gösterdiler. Buna rağmen bu gibi negatif etkiler lazer ablasyon plazmasının nozulun iç duvarlarına yakın akışıyla azaltılabilir. Ablasyon jetiyle süpersonik gaz akışı birleştirilerek nozula doğru yönlendirilirse,  nozuldan çıkan itişin oldukça  arttırılabileceğini keşfettiler.

“Elde ettiğimiz verileri özetlersek , süpersonik lazer tahrik teknikleri sadece dünyadan küçük uydular fırlatmak için değil, süpersonik uçaklara 10 mach üstü hız sağlamak için de kullanılabilir,” diyor Rezunkov.

Kaynak : ScienceDaily 

Araştırma Referansı :

1. Yurii Rezunkov, Alexander Schmidt. Supersonic laser propulsion. Applied Optics, 2014; 53 (31): I55 DOI: 10.1364/AO.53.000I55