05:48 15 November 2019
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    Laserlicht (Symbolbild)

    Forscher aus Russland und USA entwickeln Laserkanone gegen Asteroiden

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    Wissenschaftler der Nationalen Forschungsuniversität Samara haben zusammen mit dem Lebedew-Institut und Forschern der Emory University eine experimentelle Laseranlage eines neuen Typs entwickelt, auf deren Grundlage man in Zukunft Laser zum Schutz der Erde vor Asteroiden bauen kann, wie es im Pressedienst der Universität Samara hieß.

    „Auf Grundlage solcher Laseranlagen können in der Zukunft globale Systeme zum Anti-Asteroiden-Schutz sowie kompakte und starke Quellen der kohärenten Strahlung zur Anwendung in der Industrie entwickelt werden“, hieß es in der Mitteilung.

    Der Laser beruht auf einem Konzept, das vom Professor für Chemie der Emory University, Michael Heaven, entwickelt wurde. Da werden zum Pumpen Dioden-Laser genutzt. In der Entladungskammer werden die Atome der Trägergase (Neon, Argon, Krypton, Xenon) in einen metastabilen erregten Zustand im Plasma gebracht, das mit einer elektrischen Ladung bei atmosphärischem Druck erzeugt wird. In einer solchen Gasatmosphäre bildet sich ein deutlich stärkerer und qualitativ höherer Strahlungsstrom als in den existierenden halbleitenden Lasern.

    „Die vorgeschlagene Kombination der Technologien ermöglicht die Schaffung eines kompakten Lasers, der eine ununterbrochene Strahlung mit einer Leistung von bis zu einigen Megawatt erzeugen kann. Zudem enthält das Lasermedium nur Trägergase, was die technische Umsetzung deutlich vereinfacht und eine chemisch träge Version der Laseranlage entwickeln lässt – im Unterschied zu Alkalimetalldampflasern“, so Heaven.

    Versuch, die Grenze zu erreichen

    Laut dem führenden wissenschaftlichen Mitarbeiter des Labors „Physik und Chemie der Verbrennung“ der Universität Samara, Pawel Michejew, wird die neue Laseranlage zur Suche nach einem optimalen Weg zum Erhalt der metastabilen Atome der Trägergase und eines effektiven Regimes der Laser-Generation genutzt.

    „Jetzt, wo wir die eigene Anlage entwickelt haben, werden wir experimentell die physikalischen Prinzipien des Aufbaus eines solchen Systems erforschen – wie man optisches Pumpen durchführen soll, wie die Stärke der Ladung die Konzentration der metastabilen Atome von Argon beeinflusst, wie die Konzentration der metastabilen Atome der Trägergase vom Druck des Gemischs abhängt“, so der Wissenschaftler.

    Da die Ausstrahlung der Laser dieses Typs in der Atmosphäre fast nicht aufgesaugt wird, können sie zur Kommunikation aus großer Entfernung bzw. Übergabe von Energie genutzt werden.

    Die Wissenschaftler aus Samara arbeiten seit 2012 an einem Laser mit optischem Pumpen mit metastabilen Atomen der Trägergase. Im Jahr 2019 bestätigte der erste Start einer experimentellen Anlage ihre Berechnungen. Der Laser aus Samara ist die fünfte solche Anlage dieses Typs in der Welt. Weitere vier Laser befinden sich in verschiedenen Wissenschaftszentren in den USA. Laut Heaven wollen die Forscher weiterhin einen stärkeren Laser nach ähnlichen Prinzipien entwickeln. Die Entwickler wollen zudem verstehen, welche Grenzleistung erreicht werden kann, indem das Schema mit Trägergasen genutzt wird.

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    Tags:
    Forschung, USA, Russland, Asteroid, Lasertechnik, Kampflaser, Laserwaffen, Laser