科学探索|科学家称运用激光可在短短45天内将任务装置送往火星( 二 ) 科学家称运用激光可在短短4

"我们的航天器就像一辆拖拉机，在仍然靠近地球时迅速加速。我们相信，我们甚至可以使用相同的激光动力火箭发动机将助推器带回地球轨道，在它将主运载工具抛向火星之后，使其能够快速回收，用于下一次发射。"

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一个艺术家对将促进火星任务的核火箭的概念。
在这方面，Duplay和他的同事提出的概念类似于核热推进（NTP）系统，其中激光取代了核反应堆。除了DE和氢推进剂之外，激光-热能航天器的任务架构还包括来自其他架构的若干技术。正如Duplay所指出的，它们包括。
"作为单一光学元件的光纤激光器射线，当激光束到达航天器进入加热室时可用于聚焦的充气式空间结构，以及开发高温材料，使航天器在到达时能抵御火星大气层的冲击。"
鉴于火星上没有激光阵列，一旦航天器到达火星就会减速，这最后一个元素是至关重要的。"充气反射器是其他定向能架构的一个关键：被设计成高度反射，它可以维持比光伏板更大的单位面积激光功率，与激光-电力推进相比，这个任务以适度的激光阵列尺寸是可行的，"Duplay补充说。
通过结合这些元素，激光-热能火箭可以实现非常快速的火星过境，时间将短至六周--这在以前被认为只有核动力火箭发动机才可能做到。最直接的好处是，它为深空过境的危险提出了一个解决方案，如长期暴露在辐射和微重力下。

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艺术家对火星轨道上的火星基地营的印象。当前往火星的任务开始时，最大的风险之一将是空间辐射所带来的风险。
同时，Duplay说，这项任务带来了一些障碍，因为所涉及的许多技术都是尖端的，还没有经过测试。
"激光加热室可能是最重大的挑战。我们能否在激光束将氢气（我们的推进剂）加热到超过10000K的温度时保持耐受，同时保持室壁的冷却？目前的模型说这是可行的，但不可能进行全面的实验测试，因为我们还没有建造所需的100兆瓦激光器。"
虽然这个拟议的任务架构中的大部分技术以及其他类似的提议仍处于理论和开发阶段，但它们的潜力是毋庸置疑的。将到达火星的时间减少到几周而不是几个月，将解决火星任务的两个最大挑战，主要是为了后勤和健康考虑。
【科学探索|科学家称运用激光可在短短45天内将任务装置送往火星】此外，在地球和火星之间建立一个快速运输系统，将加速地球和火星之间基础设施的建立。这可能包括在火星轨道上建立一个类似Gateway的空间站，就像洛克希德-马丁公司提议的火星大本营，以及一个激光阵列来减速进入的航天器。这些设施的存在也将加速在火星表面建立永久性人类存在的计划。正如希金斯教授所总结的。
"埃曼纽尔领导的火星45天设计研究的动机是探索菲利普-卢宾小组正在开发的相控阵激光技术的其他近期应用。通过激光向太空深处输送能量的能力将是一项颠覆性的推进和动力技术。我们的研究考察了激光热能方法，这看起来令人鼓舞，但激光技术本身才是真正的游戏规则改变者。"