Лазерная установка

Лазерная установка относится к космическому машиностроению и может быть использована в качестве двигателя для космических объектов в условиях глубокого вакуума. Задачей предлагаемого технического решения является создание установки, использующей давление света для осуществления механического поступательного движения космического объекта. Поставленная задача решается за счет того, лазерная установка содержит квантовый генератор излучения и отражатель, отличающаяся тем, что они закреплены на единой платформе, при этом отражатель расположен по ходу индуцируемого когерентного луча на противоположном конце платформы.

Лазерная установка относится к космическому машиностроению и может быть использована в качестве двигателя для космических объектов в условиях глубокого вакуума.

Аналогом установки является экспериментальная установка П.Н.Лебедева (Е.М. Гершензон и др. «Оптика и атомная физика» стр.241, рис 9.13. Москва, изд. центр Академия, 2000 год).(1)

Вся система располагается в большом стеклянном баллоне, при глубоком вакууме. Установка содержит: источник света, систему линз, систему зеркал, чувствительную часть прибора.

Свет от электрической дуги, через систему линз, диафрагму, коллиматор, ИК -фильтр и систему зеркал, подают на чувствительную часть прибора, представляющую собой набор крылышек из тонкой фольги, подвешенных на кварцевой нити и коромысле. Световое давление регистрируется по отклонению крылышек от исходного положения.

Наиболее близким техническим решением является квантовый генератор, работающий в оптическом диапазоне. ² (Е.М.Гершензон и др. «Оптика и атомная физика», стр.242, стр.328, рис.11.20; 11. 22. Москва, изд. центр Академия, 2000 год).(2)

Данная установка содержит: блок питания системы накачки; система накачки лазерного устройства; непосредственно источник когерентного излучения; система зеркал; система преломляющих зеркал.

В качестве источника светового излучения используется лазер. Высокая когерентность излучения современных лазеров позволяет концентрировать его в пучки с очень малым сечением, где развивается очень высокое давление (3).

Задачей предлагаемого технического решения является создание установки, использующей давление света для осуществления механического поступательного движения космического объекта.

Поставленная задача решается за счет того, лазерная установка содержит квантовый генератор излучения и отражатель, отличающаяся тем, что они закреплены на единой платформе, при этом отражатель расположен по ходу индуцируемого когерентного луча на противоположном конце платформы.

На чертеже фиг.1, фиг.2 изображена лазерная установка, где: 1 - источник питания, 2 - квантовый генератор светового излучения, 3 - единая монтажная платформа, 4 - отражатель светового потока, 5 - груз, 6 - вакуум, 7 - атом структуры излучателя, 8 - фотон,

Р _СО - импульс световой отдачи. Р_ПД -импульс падающих фотонов, Р_О - импульс отраженных фотонов.

Лазерная установка работает следующим образом - источник питания 1, подает питание на размещенный на монтажной платформе квантовый генератор светового излучения 2, индуцирующий когерентный луч, который попадает на отражатель светового потока 4, размещенного на противоположной стороне той же единой монтажной платформы 3, к которому прикреплен и груз 5.

В условии глубокого вакуума полная энергия давления света на отражателе 4, двигающая платформу 3 с грузом 5, складывается из энергии падающих фотонов Р_ПД и энергии отраженных Р_О фотонов. В свою очередь, импульс падающих фотонов складывается из импульса отраженной части падающих фотонов Р_О и поглощенных Р_ПО, за вычетом импульса фотона Р _СО, возникающего от эффекта «световой отдачи», которую испытывает атом структуры вещества квантового генератора 2.

R - коэффициент отражения энергии от отражателя;

I - интенсивность фотонов, падающих на единицу площади поверхности отражателя за единицу времени;

с - скорость света равная 3*10⁸ м/с.

В условии глубокого вакуума формируется импульс Р_О, осуществляющий механическое поступательное движение монтажной платформы 3 с размещенным на ней грузом 5.

Данная модель имеет следующие положительные качества:

- для осуществления движения нет необходимости иметь запас топлива для двигателя;

- поэтому время движения ограничено только запасом топлива для источника питания генераторов света;

- дешевизна производства, т.к. все компоненты освоены промышленностью;

- скорость при движении ограничена только параметром, при котором возможен безаварийный маневр при вынужденном изменении курса;

- предлагаемая система оптимально подходит для передвижения в среде с минимальной силой противодействия - космос, при данном варианте

использования характерна независимость траектории передвижения от гравитационных условий.

1 - Е.М.Гершензон и др. «Оптика и атомная физика» стр.241, рис 9.13. Москва, изд. центр Академия, 2000 год.

2 - Е.М.Гершензон и др. «Оптика и атомная физика» стр.328, рис.11.20; 11. 22. Москва, изд. центр Академия, 2000 год.

3 - Е.М.Гершензон и др. «Оптика и атомная физика» стр.242. Москва, изд. центр Академия, 2000 год.

4 - Е.М.Гершензон и др. «Оптика и атомная физика» стр.240. Москва, изд. центр Академия, 2000 год.

5 - Е.М.Гершензон и др. «Оптика и атомная физика» стр.243. Москва, изд. центр Академия, 2000 год.

Лазерная установка содержит квантовый генератор излучения и отражатель, отличающаяся тем, что они закреплены на единой платформе, при этом отражатель расположен по ходу индуцируемого когерентного луча на противоположном конце платформы.