高超音速飞行器是指飞行速度超过音速5－19倍之间的飞行器，即飞行速度在每小时7200千米到24000千米之间。为了达到这样的速度，就要求发动机有一个规模很大的燃烧室，其长度要达几十米甚至上百米。因为，在高超音速条件下，空气以与飞行器一样的速度从外界注入燃烧室，并几乎以同样的速度向外喷射，燃烧室内的燃料混合物来不及燃烧就飞走了。长的燃烧室能够延缓这一过程。但实际设计中，飞行器发动机的燃烧室不可能达到这样的长度。斯塔里克则独辟蹊径，首次提出了采用激光在燃烧室直接激活氧分子、降低燃烧温度这一解决方法。
斯塔里克认为，不间断地输入燃烧室的激光波可引起氧分子震动，使得燃料的燃烧速度加快。最终，燃料的爆燃大大降低了燃烧的延续性，从而缩短了燃烧室的长度。
斯塔里克在实验中证实了自己的理论计算。实验使用的是燃烧性能很低的甲烷和波长为762纳米的Nb：YAG固体激光。实验发现，在激光作用下甲烷在300－600摄氏度的温度下就发生了爆燃，而正常情况下，甲烷要在1000摄氏度才能发生燃烧。
斯塔里克认为，上述实验过程涉及化学、物理和工艺学等多学科领域，燃料发生反应的本质是少量被激活的分子大大改变了燃料的可燃性。许多科学家对这一科研结果表现出极大兴趣，有人建议向燃烧室直接注入冷甲烷，再用激光激活氧分子，由此大大减少能量的消耗；火箭专家则建议在多级火箭中采用该方法作为助燃技术。
