自适应光学影像系统和机器视觉量子信息光子传感器光子技术的纳米光子应用激光推进光学和光纤传感器以及仪器材料以及仪器,设备和系统非线性光学工程工程应用于光谱的光学材料材料和设备的旋转式旋转式有机光学器官和设备式旋转式化学器官化学器械和设备,材料,表征方法和技术光子整合电路(PIC)量子光子激光和激光光学激光纳米技术物理光学
摘要 - 对人类定居的探索和建立对火星的兴趣正在迅速增长。要实现这一目标,将需要快速运输来携带重要的物资和货物。当前的火星任务至少需要150天,在紧急情况或紧急需求的情况下,这将太长。因此,我们提出了一种尖端技术,该技术可能会使运输时间短达20天:激光驱动的光帆。这种推进方法使用地面激光阵列来推动一个小型轻巧的航天器,该航天器连接到轻帆至非常高速的速度,使任务比目前的任务快得多。通过使用MATLAB模型和激光推进计算工具,我们可以看到并确定这些任务的最佳轨迹和出发窗口。我们讨论了这些轨迹,并表明在2030 - 2032年之间的27个月内,在特定的启动窗口中可能进行了这些任务,但在此期间也面临实际挑战。在太阳连接期间,由于太阳的接近度,这种快速的运输任务受到限制,但是当过境时间要求放松时,在所有轨道相时都可以快速过境。激光阵列能够产生高达13吉瓦的激光阵列,以使20天的任务具有5 kg的航天器,能够将有价值的轻质货物携带到连接附近,但在反对周围只需要0.55 gw。所需的航天速度始终超过太阳系逃逸速度,而轨迹是双曲线。对未来工作的重要挑战涉及减速和进入,下降和着陆的机制和过程。火星上的基于地面的激光阵列可以解决这一挑战的某些方面,但是轨道几何限制了减速潜力,这意味着有效载荷需要对大型减速和影响g-负载稳健。对火星的这些20天任务可以作为更复杂,遥远任务的前身。可以提高航天器质量能力,同时还可以通过优化激光阵列和轻型帆性能来减少运输时间。也可以同时推出和增强多个航天器,以承担更多有效载荷并降低成本。这项工作旨在作为一个概念证明,即可以通过此类任务运输轻巧的有效载荷。可以在接下来的几十年中开发实现快速运输任务的技术,并将其应用于其他天体的深空任务,并将其旅行到星际空间。