star wars

In Star Wars worden ruimteschepen beschermd door een afweerschild. Studenten van de universiteit van Leicester tonen nu aan dat we met de moderne technologie reeds in staat zijn om een schild dat laserstraling reflecteert, te ontwikkelen.

Wanneer men in Star Wars een ruimteschip onder vuur neemt, ketsen de laserstralen af op een beschermend schild. Studenten van de universiteit van Leicester hebben nu geprobeerd om zo’n schild na te maken. Ze gingen er daarbij vanuit dat het schild eigenlijk een veld van superheet plasma is dat door een magnetisch veld op zijn plaats wordt gehouden. Het plasma reflecteert laserstralen.

De aarde
Grappig genoeg is zo’n schild helemaal niet zo sci-fi als Star Wars ons wil doen geloven. Sterker nog: het schild komt gewoon in de natuur voor! “De atmosfeer van de aarde bestaat uit verschillende lagen, één daarvan is de ionosfeer,” vertelt onderzoeker Alexander Toohie. “De ionosfeer is een plasma en strekt zich vanaf ongeveer vijftig kilometer boven het oppervlak van de aarde naar de rand van de ruimte, uit. Net zoals het plasma dat wij in ons paper beschrijven, reflecteert het bepaalde frequenties elektromagnetische straling.” Bijvoorbeeld radiofrequenties. “Radiocommunicatie en radar kan de lucht in worden gezonden, waar het vervolgens weer terug wordt gestuurd naar de aarde. Deze methode kan gebruikt worden om communicatie over de horizon te sturen, waar radiotransmissies normaal gesproken niet zouden kunnen komen. Het is een beetje vergelijkbaar met een spiegel die je gebruikt om om een hoekje te kijken.”

Het onderzoek

De studenten publiceerden hun studie in het blad Journal of Physics Special Topics. Het blad behoort toe aan de universiteit van Leicester en is speciaal in het leven geroepen om studenten de kans te geven te publiceren in een peer-reviewed blad en zo inzicht te krijgen in hoe het schrijven en publiceren in een wetenschappelijk blad werkt. De onderzoeken die de studenten in het blad publiceren, zijn doorgaans populair-wetenschappelijk. Zo schreven de studenten eerder al over Batman en een op Mars rondvliegende Usain Bolt.

Magnetisch veld
Terug naar het ruimteschip: hoe kunnen we dat op soortgelijke manier beschermen? Daarvoor is een sterk magnetisch veld nodig dat de plasma als het ware gevangen houdt. De studenten berekenden dat het anno 2014 al mogelijk is om zo’n sterk magnetisch veld te creëren. Alleen is daar wel een enorme energiebron voor nodig, waardoor de ruimte die aan boord van het ruimteschip overblijft, beperkt zal zijn.

Blind
Het door de studenten bedachte schild heeft één groot nadeel. Het reflecteert ook licht. Dat zou betekenen dat de piloot van het ruimteschip blind moet sturen. Tenzij het ruimteschip wordt uitgerust met een UV-camera.

Het door de studenten bedachte schild is niet alleen interessant voor interstellaire reizigers. “Een andere mogelijke toepassing van dit principe is – in plaats van straling buitensluiten – het gevangen houden van straling in een schaal van plasma. Dat kan heel nuttig zijn voor toepassingen waarvoor een hele hoge temperatuur nodig is, bijvoorbeeld experimentele fusiereactoren.”