صناعة

استخدام السجاد الطائر لإضاءة العالم

استخدام السجاد الطائر لإضاءة العالم


[مصدر الصورة: ناسا / بوب سيلبيرج / فيكتور فاسنيتسوف]

طور الباحثون للتو "عالمًا جديدًا بالكامل" من كفاءة الطاقة - السجاد المتطاير.

يريد فريق من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ونورثروب غرومان تطوير سجاد يلتقط أشعة الشمس وإرسال 2500 منها إلى مدار الأرض.

وفقًا لبرنامج الأمم المتحدة الإنمائي ، يفتقر ربع سكان الأرض إلى مصدر موثوق للكهرباء. من بين هؤلاء ، أكثر من نصفهم ليس لديهم كهرباء على الإطلاق. يأمل هؤلاء الباحثون أن تكون الألواح الشمسية الطائرة هي الحل.

ستدور الألواح الشمسية حول الغلاف الجوي للأرض وتحول طاقة الشمس إلى موجات دقيقة. سيتم بعد ذلك توجيه الشعاع مرة أخرى إلى الأرض حيث سيتم تحويل الموجات الدقيقة إلى كهرباء.

اقترح الفكرة هاري أتواتر ، أحد أساتذة معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا الذي يقود SSPI (مبادرة الطاقة الشمسية الفضائية). تمت مناقشة حصاد الطاقة في الفضاء لفترة طويلة ، ومع ذلك ، يبدو أن فريق SSPI سيكون المنظمة التي ستقود المبادرة.

ستنطلق محطة الطاقة من أسطوانة قطرها 3 أقدام وطولها 5 أقدام. بمجرد تحريره من مركبة الإطلاق ، سيصل إلى حجمه الكامل: ثلثي حجم ملعب كرة القدم وسماكة 1 بوصة فقط.

قال هاري أتواتر لناسا ، أحد أساتذة معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا الثلاثة الذين يقودون SSPI: "ما نقترحه ، بجرأة إلى حد ما ، هو تطوير التكنولوجيا التي من شأنها أن تمكن المرء من بناء أكبر هياكل الفضاء التي تم بناؤها على الإطلاق".

ستتألف محطة الطاقة الفضائية من آلاف البلاط التي ستسخّر طاقة الشمس. يبلغ حجم البلاط في تصميمه الحالي 10 × 10 سم ويبلغ سمكه حوالي 3 سم. كما أنه يحافظ على القدرة على التدحرج في أسطوانة يبلغ قطرها مترًا واحدًا وطولها حوالي متر ونصف متر مع الحفاظ على مساحة تعادل حوالي ثلثي حجم ملعب كرة القدم. تتكون كل مركبة فضائية مستقلة من 360,000 من هذه البلاط. ومع ذلك ، في 0.8 جرام لكل بلاط ، إنه خفيف الوزن للغاية مما يتيح تحقيق المبادرة في تطبيق واقعي. سوف تزن المجموعة الكاملة في مركبة فضائية واحدة فقط 370 كجم.

يقول هاجيميري: "يستخدم نهجنا دارات وخلايا كهروضوئية وهياكل متكاملة خفيفة الوزن للغاية ، مما يجعلها أخف وزناً بحوالي درجتين من أي جهد منافس أعرفه".

سيتألف إجمالي المصفوفة من 900 مليون بلاطة مستقلة سيتم تركيبها بواسطة أكثر من 2500 "مركبة فضائية تشكيلية". تم تصميم الجهاز أيضًا بدرجة عالية من التكرار لضمان عدم اتصال بلاطة واحدة ، يمكن أن تظل جميع الأجزاء الأخرى تعمل. كل بلاطة ستنقل بشكل مستقل الطاقة التي تولدها. سيكون لفقدان عدد قليل من البلاط نتيجة للنشاط الشمسي الكبير أو النيازك الدقيقة تأثير ضئيل على وظائف النظام.

تشكيل "السجاد الطائر"
[مصدر الصورة: ناسا]

ستكون المناطق الخالية من محطات توليد الطاقة أو التي تفتقر إلى قدرات الإرسال الرئيسية مرشحة مثالية لاستضافة محطات أرضية ضخمة لالتقاط إشعاع الميكروويف. ستتلقى المحطات الأرضية بعد ذلك الطاقة من الألواح الشمسية التي تدور حولها والتي ستنقل بعد ذلك إلى المجتمعات المحلية. سيتم نشر الألواح في مدارات ثابتة بالنسبة إلى الأرض لضمان قدرة محطة الطاقة الفضائية على توفير الطاقة لموقع معين على الأرض.

"تنظر إلى الفصول ، ودورة الليل والنهار وكل ذلك مقابل وجوده في الفضاء في مدار ثابت بالنسبة إلى الأرض (مدار حيث يبدو أن القمر الصناعي يحوم فوق نقطة واحدة على سطح الأرض) ، وهناك ميزة في الفضاء ، 9 ، "يقول بيليجرينو.

بشكل أساسي ، يستهلك هوائي الاستقبال على الأرض ما يصل إلى 9 أضعاف الطاقة مقارنة بالألواح الشمسية الأرضية ذات الحجم المماثل.

قد يكون البعض متشككًا أو قلقًا بشأن حقيقة أن إرسال الطاقة إلى الأرض على شكل أشعة ميكروويف يمكن أن يشكل خطرًا على السلامة ، ومع ذلك ، تضمن أتواتر "أن كثافة الطاقة التي تنقلها ليست أكثر مما تحصل عليه من خلال الوقوف في الخارج في الشمس أو باستخدام هاتفك الخلوي ".

المشروع أكثر من مجرد حلم. تقوم الشركة بالفعل بتطوير إنتاج واسع النطاق للبلاط. علاوة على ذلك ، المشروع مدعوم الآن من قبل شركة نورثروب جرومان التي ستوفر ما يصل إلى 17.5 مليون دولار للمبادرة على مدى ثلاث سنوات.

على الرغم من طبيعته الطموحة ، إلا أن المشروع يبدو أكثر جدوى مع كل يوم في ظل التكنولوجيا التي يتم تحديثها باستمرار. يوفر الفضاء ظروفًا مثالية لحصاد الطاقة الشمسية الخام. فوق الغلاف الجوي للأرض ، يمتص القليل جدًا من الإشعاع. وبالتالي ، سيكون للألواح الشمسية انجرافات أولية على كميات هائلة من الأشعة. لا شك أن الشركة ستواجه عقبات في جميع مراحل الإنتاج. ومع ذلك ، يمكن للسجاد الطائر السحري إجابة أخرى في البحث عن الطاقة النظيفة.

بقلم مافريك بيكر


شاهد الفيديو: أخطر عملية سرقة بواسطة سجادة فقط!! ـ شوفو ياناس شوفو ـ روائع ياسر العظمة