我国成立激光推进国家实验室

我国首个激光推进及其应用国家重点实验室今天在装备学院揭牌成立。这标志着我国已迈出探索新型高效航空航天推进技术研究的坚实步伐。
“激光推进及其应用国家重点实验室由科技部批准立项建设，是我国首个激光与航空航天交叉领域的实验室。”实验室主任、博士生导师洪延姬介绍，“实验室在国际上率先提出激光推进能量转化的重大机理，并实现了部分研究成果的转化应用。”
据介绍，目前实验室已拥有由中国科学院院士、科技领军人才和中青年学术专家组成的科技创新团队，主要开展激光推进应用基础、等离子体流动控制与推进技术、推进流场测试和诊断技术等方面的研究。实验室的成立，将有力推动我国空天飞行推进新技术基础理论研究、前沿技术创新和科研成果推广，为我国空天飞行推进新技术创新发展提供重要保障。

我国首个激光推进及其应用国家重点实验室今在装备学院成立。


航天发射不再依赖化学火箭
激光推进是利用远距离高能激光加热气体工质，使气体热膨胀产生推力，推动飞行器前进的新概念推进技术，具有比冲高、有效载荷比大（激光推进器比化学火箭引擎轻数千倍、效率高数千倍），发射成本低等优点，并且不会造成任何污染，可广泛用于微小卫星近地轨道发射、地球轨道碎片清除、微小卫星姿态和轨道控制等领域。应用于卫星近地轨道发射时，可使发射成本降低至每千克几百美元，远远低于目前化学火箭每千克上万美元的发射成本，因而受到各国广泛关注。
20多年前，美国开始研制代号为“星球大战”的导弹防御系统。该系统旨在追踪其他国家发射的导弹，并使用激光器将其击落。虽然这个系统是为战争而设计，但研究人员发现这些高功率激光器还有众多其他用途。有朝一日激光器会用于将宇宙飞船推向轨道和其他星球。
人类目前使用航天飞机飞向太空，而航天飞机要发射升空，除了要装好几吨燃料外，还必须绑两个巨大的火箭助推器。激光器可供工程师研制出无需装载能源的轻型宇宙飞船。光船本身可充当引擎，而燃料则是光。

激光推进光船的早期模型
激光推进火箭听上去就像科幻小说里的宇宙飞船——乘着激光束进入太空，它只需少量或无需装载推进剂，而且还无污染。这似乎不可思议，因为人类尚未研制出任何与之相近的设备可用于地球上常规的地面或空中旅行。尽管实现这一目标可能还需要15-30年，但建造光船的原理已经成功实验了多次。一家名为光动力飞行器技术公司（Lightcraft Technologies）的公司在继续改进始于伦斯勒理工学院（位于纽约特洛伊市）的研究。
伦斯勒理工学院航空航天工程学教授莱克•米拉伯是定向能、空间原动力、航空航天系统、以及先进推进领域的专家，他在佛蒙特州本宁顿创建了光动力飞行器技术公司。在过去30年时间里，他通过自己的研究提出了很多与未来飞行器非化学推进有关的想法并加以验证。

运行中的光船。所见亮光是在飞行器边缘下方燃烧的空气。
光船的基本原理非常简单——橡子形飞行器利用镜子接收并聚焦入射激光束，以加热空气并使之爆炸，从而推进飞行器。下面列出了这种革命性推进系统的基本组件：
二氧化碳激光器——光动力飞行器技术公司使用脉冲激光损伤测试系统 (PLVTS)，这是星球大战防御计划的产物。试验光船目前使用10千瓦的脉冲激光器，也是全世界功率最大的激光器之一。
抛物柱面镜——宇宙飞船的底部是一面镜子，可将激光束聚焦至引擎进气口或机载推进剂。还有一面看似望远镜的镜子充当次级陆基发射机，用于将激光束引导至光船上。
吸收室——将进气引入吸收室，并由激光束加热膨胀，从而推动光船。
机载氢——当大气过于稀薄，无法提供足够的空气时，需要少量氢推进剂提供火箭推力。
光船发射前会喷射一股压缩空气，这些空气将使其以大约10,000转/分（rpm）的速度旋转。

当激光器发射脉冲时，会不断加热空气直至燃烧。空气燃烧会产生闪光（如这幅测试飞行图所示）。
这种旋转对陀螺式稳定飞行器非常必要。以美式橄榄球为例：为了更精准地传球，四分卫会在踢球时加以旋转。将旋转施加给这种极轻的飞行器，就能让其更稳定地穿过空气。
一旦光船以最佳速度旋转，激光器就会打开，从而将光船推向空中。10千瓦激光器发射脉冲的频率是25-28次/秒。通过发射脉冲，激光器会继续向上推动飞行器。光束由飞行器底部的抛物柱面镜聚焦，并将空气加热到9982-29982℃，比太阳表面的温度还要高好几倍。空气在高温下会转化为等离子状态，然后等离子发生爆炸并向上推进飞行器。
这种激光光船也可以使用镜子，将其安装在光船内，投射飞船前方的光束能量。激光束发出的热量会形成空气钉，使飞船四周的空气转向，从而既能减小阻力，又能减少光船吸收的热量。
美科学家试验用激光驱动飞机
2009年8月，据美国太空网报道，美国科学家正在进行一系列的激光推进实验，有望引发一场利用激光作为推进动力的飞行器革命。借助于激光推进客机，乘客从地球一端到另一端所需要的时间只有不到一小时。
这项利用高能激光的基础研究性实验正在巴西进行，在这个实验室力，一个极超音速震波风洞与两个脉冲红外激光器相连，峰值功率可达到十亿瓦特。米拉伯说，这是迄今为止进行的功率最高的激光推进实验。

在巴西进行的实验
他指出：“在实验室内，我们对全尺寸的激光发动机进行测试，使用这种发动机的飞行器将让造访太空的方式发生革命性变化。这是真实存在的硬件。这是真实存在的物理学。我们能够获得真实数据，绝不是在纸上谈兵。迄今为止，我们已获得大量数据。点燃发动机时你会发现，它真的是一个不可思议的家伙。它发出的声音就像是有人在实验室内用猎枪射击，声音真的是太大了。”
米拉伯表示，激光推进实验也同样与发射纳米卫星(重量在1至10公斤)和微型卫星(重量在10至100公斤)进入低地球轨道联系起来。打造和放飞米拉伯的“激光高速公路”是一个系统工程，一直有条不紊地进行。1996年至1999年，他在新墨西哥州的白沙导弹发射场，利用10千瓦的高能红外激光发射了光动力飞行器原型。2000年，他又创造了一项新的激光推进飞行器飞行高度世界纪录，实验把一个直径12.2厘米、重量50克的小型光船送达了71米的高度。
米拉伯指出，几十年来，研究激光推进的物理学家一心要实现这样一个目标，那就是将每瓦特激光能的成本控制在几美元。他说：“我们已经逼近这一目标。这是我们的愿望，我们愿意为之付出努力和汗水。这项技术在商业上成为现实的一天很快就要到来。”

激光驱动飞行器概念图

http://www.guancha.cn/Science/2012_12_07_113238.shtml
有点不明白，这个激光发射器是装在飞船上吗？

我国首个激光推进及其应用国家重点实验室今天在装备学院揭牌成立。这标志着我国已迈出探索新型高效航空航天推进技术研究的坚实步伐。
“激光推进及其应用国家重点实验室由科技部批准立项建设，是我国首个激光与航空航天交叉领域的实验室。”实验室主任、博士生导师洪延姬介绍，“实验室在国际上率先提出激光推进能量转化的重大机理，并实现了部分研究成果的转化应用。”
据介绍，目前实验室已拥有由中国科学院院士、科技领军人才和中青年学术专家组成的科技创新团队，主要开展激光推进应用基础、等离子体流动控制与推进技术、推进流场测试和诊断技术等方面的研究。实验室的成立，将有力推动我国空天飞行推进新技术基础理论研究、前沿技术创新和科研成果推广，为我国空天飞行推进新技术创新发展提供重要保障。

我国首个激光推进及其应用国家重点实验室今在装备学院成立。


航天发射不再依赖化学火箭
激光推进是利用远距离高能激光加热气体工质，使气体热膨胀产生推力，推动飞行器前进的新概念推进技术，具有比冲高、有效载荷比大（激光推进器比化学火箭引擎轻数千倍、效率高数千倍），发射成本低等优点，并且不会造成任何污染，可广泛用于微小卫星近地轨道发射、地球轨道碎片清除、微小卫星姿态和轨道控制等领域。应用于卫星近地轨道发射时，可使发射成本降低至每千克几百美元，远远低于目前化学火箭每千克上万美元的发射成本，因而受到各国广泛关注。
20多年前，美国开始研制代号为“星球大战”的导弹防御系统。该系统旨在追踪其他国家发射的导弹，并使用激光器将其击落。虽然这个系统是为战争而设计，但研究人员发现这些高功率激光器还有众多其他用途。有朝一日激光器会用于将宇宙飞船推向轨道和其他星球。
人类目前使用航天飞机飞向太空，而航天飞机要发射升空，除了要装好几吨燃料外，还必须绑两个巨大的火箭助推器。激光器可供工程师研制出无需装载能源的轻型宇宙飞船。光船本身可充当引擎，而燃料则是光。

激光推进光船的早期模型
激光推进火箭听上去就像科幻小说里的宇宙飞船——乘着激光束进入太空，它只需少量或无需装载推进剂，而且还无污染。这似乎不可思议，因为人类尚未研制出任何与之相近的设备可用于地球上常规的地面或空中旅行。尽管实现这一目标可能还需要15-30年，但建造光船的原理已经成功实验了多次。一家名为光动力飞行器技术公司（Lightcraft Technologies）的公司在继续改进始于伦斯勒理工学院（位于纽约特洛伊市）的研究。
伦斯勒理工学院航空航天工程学教授莱克•米拉伯是定向能、空间原动力、航空航天系统、以及先进推进领域的专家，他在佛蒙特州本宁顿创建了光动力飞行器技术公司。在过去30年时间里，他通过自己的研究提出了很多与未来飞行器非化学推进有关的想法并加以验证。

运行中的光船。所见亮光是在飞行器边缘下方燃烧的空气。
光船的基本原理非常简单——橡子形飞行器利用镜子接收并聚焦入射激光束，以加热空气并使之爆炸，从而推进飞行器。下面列出了这种革命性推进系统的基本组件：
二氧化碳激光器——光动力飞行器技术公司使用脉冲激光损伤测试系统 (PLVTS)，这是星球大战防御计划的产物。试验光船目前使用10千瓦的脉冲激光器，也是全世界功率最大的激光器之一。
抛物柱面镜——宇宙飞船的底部是一面镜子，可将激光束聚焦至引擎进气口或机载推进剂。还有一面看似望远镜的镜子充当次级陆基发射机，用于将激光束引导至光船上。
吸收室——将进气引入吸收室，并由激光束加热膨胀，从而推动光船。
机载氢——当大气过于稀薄，无法提供足够的空气时，需要少量氢推进剂提供火箭推力。
光船发射前会喷射一股压缩空气，这些空气将使其以大约10,000转/分（rpm）的速度旋转。

当激光器发射脉冲时，会不断加热空气直至燃烧。空气燃烧会产生闪光（如这幅测试飞行图所示）。
这种旋转对陀螺式稳定飞行器非常必要。以美式橄榄球为例：为了更精准地传球，四分卫会在踢球时加以旋转。将旋转施加给这种极轻的飞行器，就能让其更稳定地穿过空气。
一旦光船以最佳速度旋转，激光器就会打开，从而将光船推向空中。10千瓦激光器发射脉冲的频率是25-28次/秒。通过发射脉冲，激光器会继续向上推动飞行器。光束由飞行器底部的抛物柱面镜聚焦，并将空气加热到9982-29982℃，比太阳表面的温度还要高好几倍。空气在高温下会转化为等离子状态，然后等离子发生爆炸并向上推进飞行器。
这种激光光船也可以使用镜子，将其安装在光船内，投射飞船前方的光束能量。激光束发出的热量会形成空气钉，使飞船四周的空气转向，从而既能减小阻力，又能减少光船吸收的热量。
美科学家试验用激光驱动飞机
2009年8月，据美国太空网报道，美国科学家正在进行一系列的激光推进实验，有望引发一场利用激光作为推进动力的飞行器革命。借助于激光推进客机，乘客从地球一端到另一端所需要的时间只有不到一小时。
这项利用高能激光的基础研究性实验正在巴西进行，在这个实验室力，一个极超音速震波风洞与两个脉冲红外激光器相连，峰值功率可达到十亿瓦特。米拉伯说，这是迄今为止进行的功率最高的激光推进实验。

在巴西进行的实验
他指出：“在实验室内，我们对全尺寸的激光发动机进行测试，使用这种发动机的飞行器将让造访太空的方式发生革命性变化。这是真实存在的硬件。这是真实存在的物理学。我们能够获得真实数据，绝不是在纸上谈兵。迄今为止，我们已获得大量数据。点燃发动机时你会发现，它真的是一个不可思议的家伙。它发出的声音就像是有人在实验室内用猎枪射击，声音真的是太大了。”
米拉伯表示，激光推进实验也同样与发射纳米卫星(重量在1至10公斤)和微型卫星(重量在10至100公斤)进入低地球轨道联系起来。打造和放飞米拉伯的“激光高速公路”是一个系统工程，一直有条不紊地进行。1996年至1999年，他在新墨西哥州的白沙导弹发射场，利用10千瓦的高能红外激光发射了光动力飞行器原型。2000年，他又创造了一项新的激光推进飞行器飞行高度世界纪录，实验把一个直径12.2厘米、重量50克的小型光船送达了71米的高度。
米拉伯指出，几十年来，研究激光推进的物理学家一心要实现这样一个目标，那就是将每瓦特激光能的成本控制在几美元。他说：“我们已经逼近这一目标。这是我们的愿望，我们愿意为之付出努力和汗水。这项技术在商业上成为现实的一天很快就要到来。”

激光驱动飞行器概念图

http://www.guancha.cn/Science/2012_12_07_113238.shtml
有点不明白，这个激光发射器是装在飞船上吗？