¿Cómo "derribaría" la basura espacial un láser?

Aquí hay un pdf que estudia las técnicas de eliminación de desechos con láser.

Resumen:

1) La eliminación de residuos con láser sin ablación (mediante presión ligera y radiación térmica) es ineficaz. Sólo es factible la ablación con láser de impulso.

2) Se requiere un espejo grande (11-13 metros) para enfocar el rayo láser.

3) Una pieza de chatarra de aluminio de 0,75 kg en una órbita de 500 km requiere 9 meses para ser desorbitada (con iluminación láser 100 segundos por órbita). Energía del pulso láser 7,3 kJ, frecuencia de repetición 11 Hz.

Tabla del papel:

El cañón seguirá un proceso conocido como "ablación láser" para derribar los desechos espaciales. La energía del cañón calentará la basura espacial con un rayo, que luego la vaporizará. Como resultado, la basura espacial se evaporará.

Pero seguramente eso solo creará muchas más partículas de menos de 1 cm de las que preocuparse.

La evaporación convierte las cosas en gas, por lo que las partículas serán moléculas individuales, lo que no representa un problema.

La parte difícil es lograr que la basura espacial se evapore y no se desintegre en pedazos pequeños pero peligrosos. Esto requiere un calentamiento lento y gradual, en lugar de cargarlo con mucha energía a la vez.

El calentamiento lento requiere tiempo, por lo que debe mantener el láser en el objetivo durante un tiempo. Esto es más difícil que golpearlo solo una vez con un pulso breve.

La ablación o vaporización gradual con el tiempo de fragmentos de materia espacial llenaría la órbita terrestre con vapores metálicos y otras cosas, pero a las temperaturas de los metales vaporizados, los átomos tendrán tanta energía (ya que la temperatura de un gas es la velocidad de los átomos o moléculas) que lo más probable es que escapen y sean arrastrados por el viento solar o ingresen a la atmósfera.

Pero, ¿cómo pones ese tipo de energía en un poco de materia en órbita y a través de la atmósfera turbulenta? No estoy seguro de cómo se hace en este proyecto, pero durante el SDI de Ronald Reagan, hubo un proyecto secreto para usar láseres espaciales para destruir misiles balísticos intercontinentales en vuelo. Muchos expertos eminentes dijeron que no se podía hacer, pero que no sabían sobre la invención del láser especial.

Un espejo de fase conjugada es un láser de gas que puede bombearse a alta energía y luego activarse con un pulso débil de luz láser. Si dispara un láser de orientación, cualquier luz reflejada desde el objetivo pasa a través de la atmósfera y el frente de onda se distorsiona más allá de su uso. Es decir, a menos que el pulso entre en un espejo de fase conjugada. ¡El espejo emite un láser y produce un pulso de muy alta potencia con un frente de onda que es exactamente el inverso del pulso de orientación entrante! El resultado es que no solo puedes obtener la máxima potencia en el objetivo, ¡sino que no puedes fallar!

Hoy en día, las computadoras y los actuadores son lo suficientemente rápidos como para usar ópticas deformables para compensar el uso de datos de un láser de orientación. Personalmente me gustaría ver un gran espejo conjugado en funcionamiento.