Мікрохвильові ракети – нова технологія освоєння космосу
Недорогий парадигмою для виходу в космос може стати використання пучків мікрохвиль. Запускати об’єкти в космос за допомогою ракет людство стало більше 50 років тому, і всі ці роки вартість таких запусків залишалася астрономічної: від $5 тис. до $50 тис. за кілограм корисного вантажу в залежності від типу ракети.
Проблема в тому, що всі застосовувані ракети мають недостатньо високою ефективністю. На частку пропеллантов, що призводять ракету в рух (паливо і окислювач), припадає приблизно 90% злітної маси ракети, так що на частку корисного вантажу залишається зовсім небагато. Якщо б вдалося зменшити масу цих пропеллантов, можна було б збільшити масу корисного вантажу і тим знизити вартість його виведення на орбіту.
У 1924 р. російський вчений К. Е. Ціолковський припустив, що для цієї мети можна застосувати пучки мікрохвиль, що випускаються наземними випромінювачами. Для створення тяги шляхом нагрівання пропелланта до високої температури без допомоги палива на борту він мав намір використовувати «паралельні пучки коротких електромагнітних хвиль», направляються на ракету параболічними дзеркалами. Такий був, на його думку, найбільш привабливий з доступних способів досягнення космічної швидкості». Про цієї ідеї Ціолковського надовго забули — занадто великі потужності мікрохвильових пучків були потрібні для космічних запусків. І хоча мазери— квантові генератори пучків мікрохвиль — були винайдені ще в 1950-х рр., довести їх потужність до необхідних мегават рівнів вдалося лише з винайденням ефективних і менш дорогих гиротронов. Тоді й згадали про ідеї Ціолковського. А нещодавні успіхи у створенні батарей та інших систем запасания енергії відкрили можливість живити досить потужні гиротроны, не перенапружуючи енергомережі.
Сьогодні застосовність концепції Ціолковського досліджують вчені всього світу, в тому числі Кевін Паркін (Kevin Parkin), який розпочав свою роботу ще в 2012 р., будучи співробітником Каліфорнійського технологічного інституту. Ґрунтуючись частково на його результати, приватна компанія Escape Dynamics проводить в даний час випробування в цілях розробки рухомої мікрохвилями системи багаторазового використання для запуску супутників, а згодом і пілотованих космічних кораблів. На неї звернув увагу NASA: в липні воно включило такі системи в свої плани майбутньої розробки технології.