俄羅斯圣彼得堡光電儀器綜合試驗研究所成功研制出用于發(fā)射航天器的激光推進器實驗裝置。激光發(fā)動機的優(yōu)勢在于：動力源在地面或在軌道上，航天器將無需隨身攜帶超過本身重量的大量發(fā)動機燃料；同時，使用激光發(fā)動機發(fā)射航天器時，由于只燃燒了少量的氧氣而不污染環(huán)境，很容易借助激光站調整衛(wèi)星的運行軌道，容易保護航天器避免與太空垃圾碰撞，并可銷毀太空垃圾。
有關使用地面激光站發(fā)射航天器的思想誕生于上世紀70年代，由前蘇聯(lián)科學家和美國科學家提出。其主要原理是：用強大的激光束照射某種氣體或物質后，發(fā)生局部爆炸現(xiàn)象，爆炸產生的強大沖擊波可用做推進器的動力源。裝備激光發(fā)動機的宇宙飛船就像一艘快速航行的帆船，除了“桅桿”和“帆”外，沒有一個多余的部件。1997年美國科學家首次借助于激光發(fā)動機成功發(fā)射了一種航天器。
俄研究的使用激光器的宇宙飛船實驗裝置具有簡單而獨特的結構，其中使用了兩個鏡子，目的是為了使航天器永遠迎著光束飛行，同時，光束在這樣的結構中不會在蒸發(fā)材料上發(fā)生散射。第一個鏡子像一個拋光了的尖頂裝置，光束投向后，發(fā)生反射，并聚焦到第二個鏡子上。第二個鏡子套在尖頂鏡子的大部分上，它將收集到的光聚焦到含有蒸發(fā)物質的暗室里。蒸發(fā)物質在激光束的作用下加熱膨脹爆發(fā)，推動著航天器飛行。
在3年的試驗工作中，研究人員首先使用液態(tài)燃料做蒸發(fā)材料，但效果差。后來使用固體燃料做蒸發(fā)物質，發(fā)現(xiàn)聚甲醛的效果最好，而使用聚氯乙烯效果要低30%，聚碳酸酯的效果更小。
俄研制出的使用激光推進器飛行的宇宙飛船規(guī)模很小，第二個鏡子的直徑只有20厘米，重20克。在實驗中該飛船在5千瓦激光器的推動下，以每秒3米—4米的速度飛行，激光轉換出的動力達到了1.5牛頓。據(jù)悉，該項目得到了國際科學技術中心和日本國家宇航實驗室的資助。
俄研究人員認為，要使用激光器將航天器發(fā)射到軌道，最少需要1兆瓦的功率�，F(xiàn)在許多國家正在研制這樣的激光器。誰第一個研制出，誰將是第一個使用激光器發(fā)射航天器的國家。研制激光發(fā)動機宇宙飛船的成本要比使用核電力發(fā)動機低得多。但在太空中安置激光站，已經屬于反導彈防空系統(tǒng)的一部分，會引起國際社會的關注。
(來源：科技日報；作者：董映璧)
