رؤياي آسيموف واقعيت مي يابد
مترجم: مهرداد معيني
در داستان کوتاه "دليل" (Reason) نوشته آيزاک آسيموف که در سال 1941 منتشر شد، يک ايستگاه فضايي، انرژي جمع آوري شده از خورشيد را با استفاده از امواج مايکروويو، به سيارات مختلف مي فرستاد
به دام انداختن انرژي خورشيدي در فضا براي استفاده در زمين، ممکن است به زودي امکان پذير شود
ايده جمع آوري انرژي خورشيدي در فضا و هدف گيري آن به سمت زمين، سابقه اي 70 ساله دارد. در داستان کوتاه "دليل" (Reason) نوشته آيزاک آسيموف که در سال 1941 منتشر شد، يک ايستگاه فضايي، انرژي جمع آوري شده از خورشيد را با استفاده از امواج مايکروويو، به سيارات مختلف مي فرستاد.
مزيت جداسازي نور خورشيد در فضا، در عوض آن که مسير خود را در جو ادامه دهد، اين است که مقادير زيادي از آن به وسيله هوا جذب مي شود. با تبديل نور خورشيد به فرکانسي مناسب، مي توان ادعا کرد که يک "جمع کننده ي" فضايي قادر است تا 5 برابر بيشتر از جمع کننده زميني، انرژي خورشيدي را جذب کند.
اما اشکال اين کار، هزينه، راه اندازي و بهره گيري از ماهواره هاي مناسب است که بسيار گران تمام مي شود. اما شايد چنين نباشد آن هم در صورتي که ماهواره هاي مورد نظر کوچک بوده و براي مقاصد خاصي استفاده شوند. براي مثال، متوليان مأموريت هاي نظامي، عمليات نجات در مناطق آسيب ديده، طرح هاي شيرين کردن آب دريا از راه دور و مراکز تحقيقات علمي، ممکن است براي استفاده از اين انرژي سرمايه گذاري کنند. يک گروه تحقيقاتي مستقر در دانشگاه ساري واقع در انگلستان، اميدوار است ظرف چند سال آينده قادر باشد اين انرژي را در اختيار آنها قرار دهد.
در تابستان امسال، "استفان سوييني" و همکارانش به آزمايش يک پرتو ليزري پرداختند که در واقع همان کاري است که آسيموف قصد داشت با امواج مايکروويو صورت دهد. يقيناً امواج مايکروويو از عهده انجام چنين کاري برمي آيند: آزمايشي در سال 2008، انرژي مايکروويو را ميان دو جزيره از مجمع الجزاير هاوايي به فاصله 148 کيلومتر از يکديگر منتقل کرد. بنابراين نفوذ کردن در 100 کيلومتري جو نبايد کار مشکلي باشد. اما امواج همچنان که انتشار مي يابند، پخش نيز مي شوند. يک جمع کننده مستقر روي زمين، براي اخذ انرژي آن هم با فاصله 35800 کيلومتري از ماهواره مستقر در فضا، به محدوده اي بالغ بر صدها متر مربع زمين نيازمند است. بهره گيري از پرتو ليزري، به اين معناست که جمع کننده مورد نظر فقط به مکاني در حدود چند ده متر نياز دارد.
گروه دکتر سوييني که با يک شرکت هوا فضا به نام "آستريوم" همکاري مي کند، در نظر دارد اين سيستم را در يک آشيانه هواپيما در آلمان آزمايش کند. پرتو ليزري مورد نظر، به وسيله دستگاهي به نام فايبر ليزر توليد مي شود. اين دستگاه، پرتو ليزري مورد نظر را در هسته يک فيبر نوري باريک و بلند ايجاد مي کند. اين بدان معناست که پرتو ايجاد شده، در مقايسه با ديگر پرتوهاي ليزري از کيفيت بالاتري برخوردار بوده و در ضمن بي نهايت مستقيم است (آن هم با احتساب استانداردهاي دقيق يک پرتو ليزري معمولي)؛ که در نتيجه قادر است بر روي يک نقطه کوچک متمرکز شود. مزيت ديگر آن از اين بابت است که چنين پرتوهاي ليزري، از تأثير و قدرت به مراتب بيشتري برخوردارند.
با استفاده از اين شيوه دکتر سوييني، پرتو مورد نظر از طول موجي برابر 1/5 ميکرون برخوردار مي شود که در واقع آن را در محدوده طيف نوري فروسرخ قرار مي دهد. اين پرتو ليزري روي يک جمع کننده در آن سوي آشيانه هواپيما هدف گيري مي شود. هدف از انجام اين کار، آزمايش آن بر روي آلوده کننده هاي گوناگون و بخار آب موجود در جو است.
با در نظر گرفتن آن که تمامي کارها به خوبي پيش رود، گام بعدي، آزمايش آن در فضا خواهد بود. اين اتفاق شايد تا پنج سال آينده رخ دهد؛ به احتمال زياد با استفاده از پرتو ليزري مستقر بر روي ايستگاه فضايي بين المللي براي انتقال انرژي خورشيدي جمع شده از طريق صفحات خورشيدي خود به مقصد زمين. با چنين روشي، فقط قادر خواهيم بود به طور آزمايشي يک کيلو وات انرژي را انتقال دهيم. شرکت آستريوم اميدوار است ظرف 5 تا 10 سال آينده، يک ايستگاه انرژي فضايي کامل و کوچک را براي توليد انرژي بيش از آن چه که به آن اشاره شد، آن هم از طريق سلول هاي خورشيدي خود، راه اندازي کند.
محققان ديگري از کشورهاي آمريکا و ژاپن به دنبال استفاده از پرتوهاي ليزري در عوض امواج مايکروويو براي انتقال انرژي از ميان جو هستند. سازمان فضايي ناسا استفاده از پرتوهاي ليزري را براي انتقال انرژي به مسافت هاي دوردست، آن هم به صورت کنترل شده، آغاز کرده است. هر مرحله از عمليات تبديل و انتقال انرژي، با اتلاف مقاديري از انرژي روبه رو است؛ اما با پيشرفت هاي فني صورت گرفته، مي توان ميزان آن را کاهش داد. براي مثال، شماري از آخرين سلول هاي خورشيدي ساخته شده، قابليت تبديل نور خورشيد به الکتريسته را با تواني بيش از 40 درصد دارند؛ در حالي که در سال 1980 ميزان آن فقط 20 درصد بود. حال چه شرکت آستريوم به عنوان يک شرکت تخصصي در اين زمينه به فعاليت ادامه داده يا پيشگام تحقق دادن به تخيلات ايستگاه هاي انرژي فضايي آسيموف شود، از شهرت بالايي برخوردار مي شود.
منبع: دانشمند، شماره 576
به دام انداختن انرژي خورشيدي در فضا براي استفاده در زمين، ممکن است به زودي امکان پذير شود
ايده جمع آوري انرژي خورشيدي در فضا و هدف گيري آن به سمت زمين، سابقه اي 70 ساله دارد. در داستان کوتاه "دليل" (Reason) نوشته آيزاک آسيموف که در سال 1941 منتشر شد، يک ايستگاه فضايي، انرژي جمع آوري شده از خورشيد را با استفاده از امواج مايکروويو، به سيارات مختلف مي فرستاد.
مزيت جداسازي نور خورشيد در فضا، در عوض آن که مسير خود را در جو ادامه دهد، اين است که مقادير زيادي از آن به وسيله هوا جذب مي شود. با تبديل نور خورشيد به فرکانسي مناسب، مي توان ادعا کرد که يک "جمع کننده ي" فضايي قادر است تا 5 برابر بيشتر از جمع کننده زميني، انرژي خورشيدي را جذب کند.
اما اشکال اين کار، هزينه، راه اندازي و بهره گيري از ماهواره هاي مناسب است که بسيار گران تمام مي شود. اما شايد چنين نباشد آن هم در صورتي که ماهواره هاي مورد نظر کوچک بوده و براي مقاصد خاصي استفاده شوند. براي مثال، متوليان مأموريت هاي نظامي، عمليات نجات در مناطق آسيب ديده، طرح هاي شيرين کردن آب دريا از راه دور و مراکز تحقيقات علمي، ممکن است براي استفاده از اين انرژي سرمايه گذاري کنند. يک گروه تحقيقاتي مستقر در دانشگاه ساري واقع در انگلستان، اميدوار است ظرف چند سال آينده قادر باشد اين انرژي را در اختيار آنها قرار دهد.
در تابستان امسال، "استفان سوييني" و همکارانش به آزمايش يک پرتو ليزري پرداختند که در واقع همان کاري است که آسيموف قصد داشت با امواج مايکروويو صورت دهد. يقيناً امواج مايکروويو از عهده انجام چنين کاري برمي آيند: آزمايشي در سال 2008، انرژي مايکروويو را ميان دو جزيره از مجمع الجزاير هاوايي به فاصله 148 کيلومتر از يکديگر منتقل کرد. بنابراين نفوذ کردن در 100 کيلومتري جو نبايد کار مشکلي باشد. اما امواج همچنان که انتشار مي يابند، پخش نيز مي شوند. يک جمع کننده مستقر روي زمين، براي اخذ انرژي آن هم با فاصله 35800 کيلومتري از ماهواره مستقر در فضا، به محدوده اي بالغ بر صدها متر مربع زمين نيازمند است. بهره گيري از پرتو ليزري، به اين معناست که جمع کننده مورد نظر فقط به مکاني در حدود چند ده متر نياز دارد.
گروه دکتر سوييني که با يک شرکت هوا فضا به نام "آستريوم" همکاري مي کند، در نظر دارد اين سيستم را در يک آشيانه هواپيما در آلمان آزمايش کند. پرتو ليزري مورد نظر، به وسيله دستگاهي به نام فايبر ليزر توليد مي شود. اين دستگاه، پرتو ليزري مورد نظر را در هسته يک فيبر نوري باريک و بلند ايجاد مي کند. اين بدان معناست که پرتو ايجاد شده، در مقايسه با ديگر پرتوهاي ليزري از کيفيت بالاتري برخوردار بوده و در ضمن بي نهايت مستقيم است (آن هم با احتساب استانداردهاي دقيق يک پرتو ليزري معمولي)؛ که در نتيجه قادر است بر روي يک نقطه کوچک متمرکز شود. مزيت ديگر آن از اين بابت است که چنين پرتوهاي ليزري، از تأثير و قدرت به مراتب بيشتري برخوردارند.
با استفاده از اين شيوه دکتر سوييني، پرتو مورد نظر از طول موجي برابر 1/5 ميکرون برخوردار مي شود که در واقع آن را در محدوده طيف نوري فروسرخ قرار مي دهد. اين پرتو ليزري روي يک جمع کننده در آن سوي آشيانه هواپيما هدف گيري مي شود. هدف از انجام اين کار، آزمايش آن بر روي آلوده کننده هاي گوناگون و بخار آب موجود در جو است.
با در نظر گرفتن آن که تمامي کارها به خوبي پيش رود، گام بعدي، آزمايش آن در فضا خواهد بود. اين اتفاق شايد تا پنج سال آينده رخ دهد؛ به احتمال زياد با استفاده از پرتو ليزري مستقر بر روي ايستگاه فضايي بين المللي براي انتقال انرژي خورشيدي جمع شده از طريق صفحات خورشيدي خود به مقصد زمين. با چنين روشي، فقط قادر خواهيم بود به طور آزمايشي يک کيلو وات انرژي را انتقال دهيم. شرکت آستريوم اميدوار است ظرف 5 تا 10 سال آينده، يک ايستگاه انرژي فضايي کامل و کوچک را براي توليد انرژي بيش از آن چه که به آن اشاره شد، آن هم از طريق سلول هاي خورشيدي خود، راه اندازي کند.
محققان ديگري از کشورهاي آمريکا و ژاپن به دنبال استفاده از پرتوهاي ليزري در عوض امواج مايکروويو براي انتقال انرژي از ميان جو هستند. سازمان فضايي ناسا استفاده از پرتوهاي ليزري را براي انتقال انرژي به مسافت هاي دوردست، آن هم به صورت کنترل شده، آغاز کرده است. هر مرحله از عمليات تبديل و انتقال انرژي، با اتلاف مقاديري از انرژي روبه رو است؛ اما با پيشرفت هاي فني صورت گرفته، مي توان ميزان آن را کاهش داد. براي مثال، شماري از آخرين سلول هاي خورشيدي ساخته شده، قابليت تبديل نور خورشيد به الکتريسته را با تواني بيش از 40 درصد دارند؛ در حالي که در سال 1980 ميزان آن فقط 20 درصد بود. حال چه شرکت آستريوم به عنوان يک شرکت تخصصي در اين زمينه به فعاليت ادامه داده يا پيشگام تحقق دادن به تخيلات ايستگاه هاي انرژي فضايي آسيموف شود، از شهرت بالايي برخوردار مي شود.
منبع: دانشمند، شماره 576
