Viitoarele misiuni interplanetare ar putea fi alimentate cu energie solară

O nouă cercetare a găsit o modalitate de a alimenta nave spațiale cu lasere generate doar cu ajutorul energiei solare.

Razele laser alimentate de soare sunt cu un mic pas mai aproape de a deveni realitate, după ce cercetătorii au primit finanțare pentru a dezvolta această tehnologie de pionierat. Potrivit oamenilor de știință, aceste lasere ar putea ajuta în cele din urmă la alimentarea bazelor lunare și a misiunilor către Marte și ar putea contribui la soluții energetice durabile pe Pământ.

• Ce este ura și de ce apare?
• De ce ne gândim obsesiv la aceleași lucruri noaptea

În iunie, echipa internațională de cercetători a anunțat că a primit un grant de aproximativ 4 milioane de euro din partea Consiliului European pentru Inovare UK pentru a dezvolta o tehnologie laser alimentată cu energie solară inspirată de bacteriile fotosintetice.

„În grupul meu, petrecem mult timp gândindu-ne la recoltarea artificială a luminii și la ceea ce putem învăța din natură”, a declarat într-un interviu pentru Live Science Erik Gauger, un teoretician cuantic de la Universitatea Heriot-Watt din Scoția care este implicat în colaborare. „Dacă este posibil în natură, ar trebui să fim capabili să utilizăm efecte similare în sistemele artificiale”.

Laserele alimentate de lumina soarelui nu sunt un concept nou – primul a fost demonstrat în 1963, la doar trei ani după ce a fost construit primul laser. Însă lumina solară obișnuită este prea diluată pentru a alimenta eficient un laser.

Laserele alimentate cu lumină solară nu sunt un concept nou – primul laser a fost demonstrat în 1963, la doar trei ani după ce a fost construit primul laser. Însă lumina solară obișnuită este prea diluată pentru a alimenta eficient un laser.

Echipa intenționează să dezvolte un prototip de laser în următorii trei ani

De obicei, laserele alimentate cu energie solară necesită o optică complexă și robustă pentru a intensifica lumina soarelui de cel puțin o mie de ori. Greutatea acestor componente înseamnă că este dificil să le trimiteți în spațiu.

Pentru a depăși aceste provocări, Gauger și colegii săi vor apela la bacteriile care trăiesc în întuneric, în adâncul oceanului. Aceste bacterii au structuri de captare a luminii extrem de sensibile care pot capta aproape fiecare foton pe care îl întâlnesc.

Aceste structuri permit bacteriilor să fotosintetizeze chiar și în condiții de lumină foarte slabă. Prin extragerea acestor structuri de captare a luminii și replicarea lor în laborator, echipa speră să concentreze lumina solară ambientală suficient pentru a alimenta un laser, a declarat Gauger, potrivit LiveScience.

El și colegii săi au descris cum ar putea funcționa un astfel de sistem într-o lucrare din 2021. În sistemul propus, structurile captează lumina solară care intră, apoi canalizează lumina într-un material solid, cum ar fi un cristal. Electronii din atomii acelui material absorb energia din lumină și apoi eliberează energia suplimentară sub formă de lumină.

Alimentarea bazelor lunare și a misiunilor interplanetare

Cu ajutorul noii subvenții, echipa intenționează să dezvolte noi materiale emițătoare de laser care pot interfera cu structurile fotosintetice ale bacteriilor.

Odată ce sistemul laser va fi funcțional, acesta ar putea contribui la alimentarea sateliților, a bazelor lunare și chiar a misiunilor către Marte, potrivit unei declarații. Deoarece razele laser rămân înguste și bine focalizate pe distanțe lungi, acestea pot transmite energie către sisteme îndepărtate. De exemplu, un laser solar construit pe o stație spațială ar putea alimenta stația respectivă sau trimite energie către un satelit din apropiere sau chiar către Pământ. La locul de recepție, energia luminii laser ar putea fi apoi transformată în căldură sau electricitate.

De asemenea, laserele alimentate cu energie solară ar putea sprijini trecerea la energia regenerabilă pe Pământ, a declarat Gauger.

Echipa intenționează să dezvolte un prototip de laser în următorii trei ani.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Neuronul artificial bazat pe laser imită funcțiile celulelor nervoase cu o viteză incredibilă

Oamenii de știință au descoperit că laserul poate produce umbră

Coreea de Sud va produce în masă lasere low-cost care pot elimina drone

Laserul gravitațional, posibil acum datorită marilor descoperiri ale lui Einstein