이온 엔진은 우주라는 특수한 공간내에서 많은 시간을 들여 낮은 가속으로 효율을 높이는 엔진입니다.
그거 말고는 의미가 없는 기술이라는겁니다.
초광속 우주 추진체는 솔라세일에 기반한 광자 반사판 우주 추진체입니다.
우주선에 레이저를 장착하고 우주선 끝에 광자 반사판을 설치합니다.
레이저로 광자 반사판을 쏘면 광자 반사판에 닿아 생기는 광자 압력으로 추진력이 발생하게 됩니다.
그런데 여기서 레이저에 특수성이 있습니다.
레이저는 빛을 방출할때 동일한 양의 빛 50%를 내부로 방출합니다.
그래서 운동에너지가 동일했던거고 레이저의 출력을 높여도 레이저가 흔들리지 않는겁니다.
전차 레이저 아시죠? 전차에 1000MW의 레이저를 달아도 전차를 고정하지 않아도 됩니다.
운동 에너지가 일정하기 때문입니다.
레이저에서 50MW급 레이저가 방출되었을때 광자 반사판에 닿아 생기는 광자 압력만큼 추진력을 얻는데.
광자 반사판은 99.9999%를 반사합니다. 50MW의 에너지 99.99%가 그냥 빛으로 반사되어 외부로 빠져나가는겁니다.
이러닌깐 레이저의 출력을 낮춰서 0.5W로 광자 반사판의 표면적을 넓혀 쏘게 되면 에너지 효율이 높아집니다.
그런데 과학자들이 하는 말이 광자 반사판을 지구보다 더 크게 만들어도 1000KG의 무게도 들지 못한다는겁니다.
역시 해결방법은 있었죠. 그건 바로 다중 구조 광자 반사판이였습니다.
특정 구조물 안에 99.999%반사하는 반사판이 30도~45도 각도로 미세하게 꺽여있습니다
빛이 그 광자 반사판에 닿아 지그재그로 올라가면서 반사된 광자 압력의 총합에 의한 운동에너지 방향이 수직이면 수직으로 추진이 이루어지는겁니다
빛을 치고 위로 올라가서 최고층에 도달하면 최저층까지 한번에 다시 되돌아가도록 거울을 조정해서 그 빛이 최저층에서 다시 지그재그로 올라갑니다.
이렇게 순환되는 구조로 만들면 레이저에서 50MW로 한발 쏘면 빛의 속도로 그 광자 반사판을 초당 수천만번을 칩니다.
그 과정에서 광자 압력에 의한 추진력이 생기는데
이 추진력은 지구의 중력가속도를 넘어 1000KM도 띄울수있습니다.
다중구조 순환 광자 반사판과 고출력 레이저와 광자 반사판의 온도를 낮게 유지하는 시설이 필요합니다.
수소 압축해서 높은 열을 발생시키고 그 열을 복사냉각 방식으로 식힙니다.
그리고 액화 수소를 만드는겁니다.
이 액화수소로 광자 반사판의 온도를 -50도 이하를 유지하도록 하는겁니다.
에너지 효율과 추력이 화석 연료 보다 높아집니다.
지구에서 다중 구조 순환 광자 반사판에 레이저를 쏘아 추진을 시작해 빛의 속도를 넘는데 걸리는 시간이 30시간이라고 칩시다.
30시간이 지나자 빛의 속도를 넘어서 화성으로 갑니다.
여기서 빛의 속도 2배가 되면 어떻게 될까요?
앞에서 오는 빛은 이 우주선이 막고 뒤에서는 빛이 따라오지 못해 닿지 못해서 블랙홀이 생깁니다.
즉 우주선이 블랙홀을 만드는겁니다.
빛의 속도 100배 1000배로 다른 은하계를 넘어다니는 우주 추진체는 광자 반사판 추진체가 유일합니다.
이온 추진체는 물론 화석 연료 로켓 모두 연구소 폐쇄해야합니다.
1000년이 지나도 못이룰 인류 역사상 가장 위대한 로켓 시스템 우주인이 준 기술입니다.
이것이 모두 물리적으로 가능합니다.
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