Добавь сайт в закладки нажми CTRL+D
В будущем космические аппараты смогут избавиться от проблемы ограниченного количества топлива, используя безграничную энергию солнца. Учёные нашли способ прямого преобразования солнечного света в лазерные лучи в космосе.
Такой подход позволит передавать энергию на огромные расстояния – от спутников до лунных баз и даже до Земли. Исследователи рассчитывают получить рабочий прототип уже в течение трёх лет.
Цель создания лазеров на солнечных батареях входит в проект APACE – инициативу стоимостью 4 миллиона евро, финансируемую совместно Европейским советом по инновациям и компанией Innovate UK. В этом международном сотрудничестве участвуют исследователи из Великобритании, Италии, Германии и Польши.
Проект APACE направлен на создание нового типа лазера, работающего от солнечного света. Обычный солнечный свет часто слишком слаб, чтобы питать лазер напрямую, но особые бактерии, эффективно собирающие и направляющие солнечный свет через свои хитроумные структуры, могут эффективно усиливать поток энергии от солнечного света к реакционному центру на несколько порядков.
Энергия для лазера, взятая от бактерий
Исследователи намерены создать систему для преобразования солнечного света в лазерные лучи, используя естественные светоулавливающие структуры, встречающиеся у бактерий.
Для этого будет использована особая часть фотосинтезирующих бактерий, называемая «фотосинтетическими антенными комплексами». Эти комплексы, обнаруженные у пурпурных и зелёных серных бактерий, имеют способность улавливать и передавать световую энергию.
И в этом они достигают практически идеальной эффективности благодаря процессу, называемому «сверхизлучение», когда энергия от множества световых частиц объединяется и усиливается, что приводит к передаче более высокой энергии.
Сначала учёные разработают и испытают свою технологию в контролируемых лабораторных условиях. И одновременно исследователи будут разрабатывать искусственные версии естественных светоулавливающих структур, которые изучают. Они также создадут новые лазерные материалы, совместимые как с естественными, так и с искусственными светоулавливающими системами.
Прототип лазера может появиться в ближайшие несколько лет
Предыдущие исследования показали возможность выращивания бактерий в космосе. Более того, некоторые бактерии способны выжить даже в суровых условиях открытого космоса.
Авторы этого подхода считают, что если их технологию удастся внедрить на космических станциях, это позволит вырабатывать энергию на местах. И, потенциально она может облегчить передачу энергии на спутники или на Землю, с помощью инфракрасных лазерных лучей.
«Устойчивое производство энергии в космосе, не полагаясь на скоропортящиеся компоненты, доставляемые с Земли, представляет собой большую проблему. Однако живые организмы являются экспертами в самодостаточности» – говорит профессор Эрик Гогер, отвечающий за теоретическое моделирование проекта.
«Наш проект не только черпает биологическое вдохновение, но и идёт на шаг дальше, используя функциональность, уже существующую в фотосинтетическом механизме бактерий, чтобы совершить прорыв в космической энергетике».
Согласно пресс-релизу, команда рассчитывает получить рабочий прототип в течение трёх лет. В случае успеха эта технология способна произвести революцию в освоении космоса, обеспечив энергией будущие лунные базы и марсианские миссии.
За пределами космоса она также может проложить путь для новых и устойчивых наземных энергетических решений, включая беспроводную передачу энергии.