화석 연료 로켓은 열로 빠져나가는 에너지가 너무 많아서 비효율적인데,
전기 에너지 99%를 초고출력 운동에너지로 전환할수있다면 화석 연료 로켓은 사라지게 되겠지.
그래서 광자 반사판 추진체를 연구해야 하는데,
최근 NASA에서 연구중인 솔라 세일을 보면 초광속이 불가능하게 광자 반사판 돛과 레이저가 분리되어있어.
왜 이렇게 분리 해놨을까?
1겹인 돛 같은 경우, 무게가 매우 낮은데,
레이저를 들정도로 추진력을 만들어내지 못했기 때문이야.
지구보다 더 크게 광자 반사판을 만들어도 1000kg조차 들지 못하고 있는 실정이지.
그래서 돛과 레이저를 분리했던거야.
이러면 어떤 구조적 한계가 생기냐면 초광속이 불가능해진다는거지.
왜냐면 레이저에서 만들어낸 빛의 속도는 1C닌깐, 돛이 1C의 속도를 넘는경우,
더이상 빛이 닿지 못해서, 가속 추진을 할 수 없기 때문이야.
1C보다 아주 미세하가 빨라질순있겠지.
그래서 레이저와 광자 반사판이 결합되어야만 초광속이 가능한 추진체가 되는데,
1000kg가 아니라 1000톤도 들어올리게 만들수도있어,
이 근본적 문제를 해결하고, 10만KG의 무게도 띄울수있도록 광자 추진체를 만들수없는걸까?
당연히 가능하지.
일단 초광속을 실현하려면 레이저와 돛을 결합한 상태로 만들어야돼.
우주에서 레이저에서 광자 반사판에 빛을 쏘아 추진하기 시작하면 점점 가속 운동을 통해,
빛의 속도를 넘을수있고, 이론적으로 속도에는 제한이 없어,
하지만 여기서 가장 큰 문제는 레이저의 출력을 높여도 더이상 추진력이 높아지는게 아니라,
대부분 에너지가 다른 곳으로 반사되어 이동하거나 열로 전환된다는거야.
출력을 낮추는게 효율이 좋았던거지, 레이저의 고출력을 온전하게 속도로 전환하려면 새로운 형태의 광자 반사판이 필요한데,
그건 광자 반사판을 1겹이 아니라 수억만겹을 겹친것과 같이 순환하는 다중구조의 반사 구조물이 필요한거지.
이 그림을 보면 A부분에서 레이저가 위로 올라가면서 지그재그로 설치된 반사판으로 올라가고 있어,
최고 위치 B에 올라갔다가, 다시 직선으로 밑으로 떨어지는거지.
C로 내려가서 다시 지그재그로 위로 올라가면서 반사율 99.9999%의 반사막으로 반사된 에너지가
전부 사라질때까지 계속 빛이 반사되어 추진력을 얻는거야.
이런 광자 반사판 원형 구조 모듈을 7개를 원통 구조에 장착하는거야.
그러면 아래서 빛을 쏘면 원통 안에 있는 모든 거울을 지그재그로 치고 올라가는데,
지금 이 구조물은 굉장히 크게 그렸지만 거울과 거울의 거리가 짧고,
밀도가 높아야 광자 압력을 높일수있어.
그러면 광자 반사판에 전방향에서 지그재그로 치고 올라가다가 최고층에서 빛이 모여 거울에 의해 옆 원통으로 이동하는데
옆 원통 최저층에서 다시 빛을 반사시켜 지그재그로 치고 올라가면서, 순환하는 구조로 만드는거지.
그러면 빛의 속도로 광자 반사판 수천개를 빛의 속도로 치고 올라가면서 광자 압력을 발생시키는거야.
솔라 세일은 광자 반사판이 1개라서 레이저의 출력을 높일수록
광자 압력으로 전환되는 효율이 낮아졌는데.
이 광자 반사판에서는 빛이 소멸될때까지 수천만번에서 수억번까지 반복될수있어.
그만큼 빛의 광압 전환 효율이 좋아지는거지.
반사되는 거울의 좌 우의 비율을 맞춰, 반사된 빛에 의해 만들어낸 광자 압력에 의한 반사판이 운동에너지의 총합이
좌우 균형을 맞춰 직선이라면 물질의 운동 방향을 직선으로 만들수있는거야.
광자 반사판마다 가장 이상적인 레이저 출력이 있는데, 원통 아래 분광기를 이용해서,
빛을 여러개로 쪼개서 광자 반사판에서 가장 이상적인 에너지 출력으로 추진력을 발생시키도록 하는건데,
반사판이 1000도 이상에서도 버틸수있도록 설계하고 거울내부의 열로 열전소자를 가동해 전기를 만들고,
냉각 부분에 복사 냉각 방열판으로 적외선을 방출해 온도를 낮추는데,
이 적외선을 다시 다른 원통 레이저 추진체에 쏘는거지.
다중구조 광자 반사판 로켓 추진체가 개발되면 화석연료 로켓도 사라질텐데,
에너지 90%이상을 추진력으로 전환할수있기 때문이야.
그리고 엔진 출력도 화석연료보다 높일수있지.
최소 1000년 앞선 우주인이 만든 꿈의 로켓 추진체라고 할수있어.
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