ระยะทางจากโลก​ไปดาวอังคาร​นั้น ยาน​อวกาศ​ที่เดินทางเร็วที่สุดเวลานี้ต้องใช้เวลาเดินทางนานถึง 6 เดือน แต่ด้วยแนวคิดใหม่นั่นคือการใช้แสงเลเซอร์​มาช่วยเพิ่มพลังขับดัน ยาน​อวกาศ​ในอนาคตจะใช้เวลาเดินทางไปถึง​ดาวอังคาร​เพียง 45 วันเท่านั้น

ทีมวิศวกรจากมหาวิทยาลัยแม็กกิลล์ (McGill University) ของแคนาดา นำโดย​เอ็มมานูเอล ดูเพลย์ คิดค้นระบบขับดันยานอวกาศ​แบบใหม่ นั่นคือระบบขับดันเลเซอร์-ความร้อน (Laser-thermal propulsion system) ที่มีแนวคิดคือการใช้เลเซอร์​จากฐานยิงบนผิวโลก ยิงขึ้นไปยังฐานปล่อยยานที่โคจรอยู่ในอวกาศ​ เพื่อให้ความร้อนเชื้อเพลิงจนเกิดความเร่งมหาศาล จากนั้นเมื่อความเร็วฐานปล่อยไปถึงจุดที่กำหนดก็จะแยกตัวส่งห้องโดยสารหรือโมดูลสัมภาระไปสู่ดาวอังคาร​ ส่วนของฐานปล่อยเมื่อเชื้อเพลิงเริ่มเย็น​ลงก็จะกลับมาโคจรรอบโลกตามเดิม ซึ่งแนวคิดนี้หากเชื้อเพลิงในฐายปล่อยลอยฟ้ายังไม่หมดก็อาจใช้ส่งโมดูลใหม่ได้อีกเรื่อยๆ

ระบบขับดันเลเซอร์-ความร้อน (Laser-thermal propulsion system) นี้ จะใช้แผงยิงเลเซอร์ขนาดใหญ่บนพื้นโลกที่มีความกว้าง 10×10 เมตร ยิงลำแสงเลเซอร์อินฟราเรดขึ้นไปยังห้องเก็บเชื้อเพลิงไฮโดรเจนของฐานปล่อยยานที่อยู่ในอวกาศ โดยมีแผ่นสะท้อนแสงเลเซอร์บนตัวยานคอยปรับให้ยิงได้ตรงตำแหน่ง ทำให้ไฮโดรเจนกลายเป็นพลาสมาร้อนที่มีอุณหภูมิสูงถึง 40,000 เคลวิน

ไอพ่นขับดันพลังสูงที่เกิดขึ้นจากพลาสมาร้อน จะส่งให้ยานที่ยังอยู่ในห้วงอวกาศใกล้โลก ทะยานออกพ้นขอบเขตวงโคจรของดวงจันทร์ได้ภายใน 8 ชั่วโมงเท่านั้น โดยยานจะคงความเร็วอยู่ที่ระดับ 16-17 กิโลเมตรต่อวินาที จนไปถึงดาวอังคารได้ภายในระยะเวลาประมาณ​ 45 วัน​

ปัญหาคือห้องโดยสารหรือโมดูลสัมภาระที่มีมวล 1 ตันเดินทางด้วยความเร็ว​ 17 กิโลเมตร​ต่อ​วินาที​จะมีปัญหาเมื่อไปถึงวงโคจร​ดาวอังคาร นั่นคือต้องใช้พลังงานอีกมากมายเพื่อ “เบรค” ให้ความเร็ว​ของยานลดลงจนถูกแรง​โน้มถ่วง​ของดาวอังคาร​ “จับ” ไว้ได้ ไม่งั้นจะพุ่งเลยไปในอวกาศ​อันมืดมิดตลอดกาล ปัญหา​นี้ทางทีมวิศวกรผู้ออกแบบมีแนวคิดว่าอาจคจะต้องใช้วิธีทำแอโรเบรกกิง (Aerobreaking) นั่นคือใช้แรงเสียดทานจากชั้นบรรยากาศอันเบาบางของดาวอังคารมาช่วย โดยจะมีการจุดจรวดเพื่อปรับมุมให้ยานเอียงเข้าหาดาวอังคารจนสามารถชะลอความเร็วลงถึงจุดที่เหมาะสม​ สามารถลงจอดได้ในที่สุด​

แนวคิดทั้งหมดแม้จะมีคความเป็นไปได้​ แต่ก็ยังมีเรื่อง​รางต่างๆที่ต้องแก้ไข​เพิ่มเติม​อีกมาก ทีมงานยังคงต้องการเวลาอีกหลายปีเพื่อพัฒนาระบบขับดันด้วยเลเซอร์​นี้ให้สมบูรณ์​ ซึ่งอาจต้องใช้เวลาไปอีกนานจึงถึงประมาณปี 2040 เป็นอย่างน้อย

เครดิตภาพและรายละเอียด​เพิ่มเติม​จาก https://www.centauri-dreams.org/2022/02/18/laser-thermal-propulsion-for-rapid-transit-to-mars-part-2/