Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 19 - Riktad strålningsenergi för rymdfart och strålvapen, av Gunnar Hambraeus
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Riktad
strålnings-energi för rymdfart
och strålvapen
629.19.035.1
Den fysikaliska grundprocessen för all stråldrift
(reaktions- eller jetdrift) är omvandling av
materia till riktad kinetisk energi. Vid
stråldrift med rena energikvanta t.ex. fotoner
består den drivande strålen uteslutande av riktad
kinetisk energi, under det att man i all annan
stråldrift har kvar en mer eller mindre
värdelös egenenergi i masspartiklarnas vilomassa.
Energiomvandling
Omvandlingen av materia i riktad kinetisk
energi går som regel ej att genomföra i ett
steg. Man utnyttjar i allmänhet mellanformer
av energi, t.ex. värme eller elektricitet eller
båda. Ur stråldriftsynpunkt är följande
omvandlingar av intresse:
materia—värme,
materia—elektricitet,
värme—elektricitet,
elektricitet—värme,
värme—riktad kinetisk energi,
elektricitet—riktad kinetisk energi,
materia—riktad kinetisk energi.
De tre sistnämnda omvandlingarna definierar
tre huvudformer för stråldrift nämligen:
termisk stråldrift utnyttjande gastryck för
fram-driften, elektrisk stråldrift med elektriska eller
magnetiska accelerationsdon samt direkt
stråldrift t.ex. i mekaniskt stöttryck. Strålmassan
kan bestå av ånga, gas, plasma, molekyler,
atomer, joner, elektroner, atomkärnor och
energikvanta (t.ex. fotoner).
Inskränker vi oss till att betrakta fotondriften
så kan fotonstrålar alstras med hjälp av värme
eller elektricitet eller direkt ur materia.
Exempel på anordningar för dessa tre huvudslag av
fotonalstring är strålkastare för ljus,
radar-sändare och gammastrålande ämnen.
I praktisk raketdrift har man hittills utnyttjat
energiomvandlingen från värme till riktad
kinetisk energi i jet- och raketmotorer samt
transformationen av elektrisk energi till riktad
kinetisk energi i jonraketer och plasmamotorer
(Tekn. T. 1959 s. 191 och 712). Utnyttjandet av
den direkta omvandlingen av materia till
kinetisk strålenergi ligger ännu långt i framtiden.
Med nuvarande teknik kan man realisera
omvandlingen av materia till värme av
storleksordningen 1010 kW. Motsvarande processer för
alstring av elektricitet kan i ett aggregat ge ca
Referat av inledningen till E Sänger: "über das
Richt-problem der Photonenstrahlantriebe und "Waffenstrahlen",
München 1959.
105 kW. En direkt omvandling av materia till
riktad kinetisk energi kan med nuvarande
teknik ej ge mer än 10° kW i
fortvarighetstillstånd. Denna sista process har därför ännu ej
något praktiskt intresse. På elektrisk väg
alstrade fotonstrålar kan emellertid få betydelse
för vissa bestämda ändamål där man ej kräver
alltför stor effekt.
Användning
De användningsområden som man nu närmast
ser för fotonstrålar är: strålvapen och fordon
för interstellär trafik där fotonstrålen måste
ha stor intensitet och stor
genomskärningsyta, samt fordon för interplanetarisk trafik där
fordringarna på intensitet och tvärsnittsarea
är mindre. Problemen får sin skarpaste
belysning i fallet strålvapen där man behöver en
tjock, cylindrisk och mycket energirik stråle
med stor genomträngningsförmåga i
atmosfären. Den behöver dock ej ha en större
varaktighet än några hundradels sekunder. Man
kan karakterisera denna stråle som en både i
tiden och rummet långsträckt och riktad
atombombexplosion. Pseudofotonstrålar i form av
joner med nära ljushastighet kan icke komma
i fråga eftersom de har ringa
genomträngningsförmåga i atmosfären. Den erforderliga höga
effekten utesluter användning av på elektrisk
väg alstrad fotonstrålning, även om
radarsändare har den önskade riktbarheten och
räckvidden. Den enda process som nu förefaller
kunna utnyttjas för att alstra riktad
fotonstrålning för strålvapen är den termiska.
När det gäller fotondrift för interstellär trafik
blir riktproblemet vida enklare eftersom man
här ej behöver ett absolut parallellt strålknippe
utan kan reda sig med strålkäglor med upp till
30° spetsvinkel. Vidare vill man ej heller ha
någon högre genomträngningsförmåga i luft,
varför man väl kan använda mycket snabba
jonstrålar. Däremot stiger anspråken på
drifttiden upp till timmar för interplanetarisk
trafik och till årtionden för interstellär sådan.
Den erforderliga effekten är dock i det senare
fallet så stor att endast termiskt alstrade
fotonstrålar kan komma ifråga. I interplanetarisk
trafik kan däremot jondriftaggregat väl tänkas.
Speglar för fotonstrålar
För att rikta termiskt alstrade fotoner till en
mer eller mindre smal fotonstråle kan man
tänka sig att använda paraboliska speglar med
mycket hög reflexionsförmåga. Problemet är
att finna material som är så goda reflektorer
att den absorberade energimängden ej förstör
speglarna.
Termiskt alstrade fotoner lyder de allmänna
strålningslagarna. Den intensitet som man
behöver i strålvapen eller interstellär trafik
ligger mellan 104 och 1010 W/cm2 motsvarande
temperaturer på 10’—2 • 105 °K i idealt
strålande tunga plasman. Om man utgår från att
man inom rakettekniken nu har lärt sig at?
TEKNISK TIDSKRIFT 19é0 H. 18 529
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
