Laser jako metoda zasilania przyszłych statków kosmicznych, a być może też osiedli na Księżycu? Taki pomysł mają chińscy naukowcy. Zaledwie niedawno przeprowadzili oni testy koncepcji „pożyczonej” od SpaceX. Teraz jednak proponują własne rozwiązania. Rekomendują je oni jako drogę, która ma umożliwić budowę stacji badawczej na najbliższym Ziemi ciele niebieskim.
Jak zasilić statki kosmiczne – a w przyszłości także infrastrukturę kosmiczną w dalszej przestrzeni czy na Księżycu – i to w wykonalny technicznie, ekonomiczny sposób? To pytanie od dawna stanowiło tzw. zagwozdkę w odniesieniu do kwestii eksploracji kosmosu. Choć na pozór wydawać się ono może proste, to bynajmniej takim nie jest.
Nie w sytuacji, w której koszt każdego kilograma ładunku, który doczeka się wyniesienia na orbitę, idzie w tysiące (lub miliony). To sprawia, że znane i popularne źródła zasilania na ziemi po prostu się nie sprawdzą. Dowolne substancje w rodzaju ropy, alkoholu, LPG, ciekłego tlenu etc., które służyć by miały jako paliwo modułów energetycznych, właśnie „pożerałyby” zdolności ładunkowe i generowały gigantyczne koszty.
Reaktory nuklearne takich form paliwa nie wymagają, same jednak, mówiąc oględnie, nie należą do szczególnie lekkich i przenośnych urządzeń. Panele słoneczne, choć już efektywnie wykorzystywane na orbicie przez satelity czy stacje, są jednak rozwiązaniem zbyt mało wydajnym, by oprzeć zasilenie operacji kosmicznych tylko na nich. Co zatem pozostaje? Zdaniem chińskich naukowców – laser.
Laser jarzący się w przestrzeni
Chińczycy częstokroć zmagają się z opinią nienachalnie kreatywnych. Zawdzięczają ją w dużej mierze historycznej skłonności do „bezlicencyjnego” kopiowania zagranicznych rozwiązań i „pożyczania” sobie cudzych technologii. Do pewnego stopnia stan ten jest też efektem pewnych uwarunkowań kulturowych – jednak zdecydowanym błędem byłoby postrzegać obywateli Państwa Środka jako niezdolnych do innowacji.
W myśl koncepcji, którą przedstawili tamtejsi uczeni, Chiny miałyby skoncentrować się na rozwijaniu technologii LWPT (laser wireless power transmission). Jej zasada jest w istocie dość prosta – laser emitowany przez nadajnik jest wychwytywany przez odbiornik, gdzie jego energia jest przetwarzana na prąd elektryczny. Oczywiście, łatwiej powiedzieć niż wykonać działający system.
Nie ma powietrza, nie ma problemu
Dotąd na przeszkodzie (przynajmniej w warunkach Ziemi) stała atmosfera. Obecność powietrza po prostu w dużej mierze rozprasza wiązkę lasera i jej energię. Co jednak, jeśli zastosować by tę koncepcję w kosmicznej próżni? Tam laser miałby znacząco lepsze warunki do działania. Mógłby docierać na znaczne odległości bez rozproszenia wiązki – a tym samym zasilać wyposażone w „odbiorniki” statki czy obiekty.
Chińscy naukowcy twierdzą, że ten właśnie sposób zasilania mógłby realnie umożliwić powodzenie tamtejszych planów umieszczenia na powierzchni księżyca bazy. Ta miałaby nosić nieco mylącą nazwę International Lunar Research Station (ILRS). Mylącą, bowiem w istocie byłaby chińska, nie międzynarodowa. Chiny planują wstępne misje na Księżyc związane z jej budową na 2026 i 2028 rok.
Pomysł, by laser stanowił medium transferu energii, nie jest tak zupełnie nowy. NASA, a także jej europejski odpowiednik, ESA, prowadziły badania nad tą koncepcją w latach 90′ i 00′. Wówczas jednak chodziło o laser operujący z powierzchni Ziemi. Chińczycy natomiast od początku planują umieścić swoje lasery na orbicie.