Dříve či později se naše vnímání výroby a přenosu energie na Zemi změní díky průkopnické družici, jejímž cílem je vypouštět na Zemi laserové paprsky. Účelem a cílem této družice je využívat solární lasery k výrobě a přenosu energie přímo na matičku Zemi. Celá tato iniciativa je mocná a potenciálně může poskytnout udržitelné zdroje energie pro pohon vesmírných misí na dlouhé vzdálenosti.
Mezinárodní odborníci, včetně týmu z Heriot-Watt University, představili plány na vytvoření nové převratné metody získávání sluneční energie ve vesmíru. Metoda čerpá inspiraci z fotosyntézy, procesu, při němž bakterie a další rostliny a živočichové přeměňují světelnou energii na energii chemickou. Důležitou součástí nové laserové technologie bude opětovné využití přirozených struktur fotosyntézy.
Kombinace technologie a biologie
Základ a východisko tohoto vynálezu jsou inspirovány přírodou, a to biologií. Biomimikry, neboli vývoj systémů založených na biologických procesech, je klíčem k technologii. Zařízení, které si bere příklad z fotosyntézy, shromažďuje sluneční světlo, přeměňuje ho na laserovou energii a poté ji přesně zaměřuje. Sluneční lasery kopírují to, co se přenáší na rostliny, tedy zachycování a přeměnu sluneční energie k vlastní obživě.
Výzkumníci z Velké Británie, Itálie, Německa a Polska spolupracují na projektu APACE s cílem vyvinout novou třídu laserů poháněných sluneční energií, které budou dodávat spolehlivou a účinnou energii pro rostoucí počet družic a nadcházejících vesmírných misí. Některé fotosyntetické bakterie mají v rámci svého fotosyntetického cyklu mimořádně účinné antény zachycující světlo, které budou využívat k přesměrování energie.
Související článek
Před testováním a doladěním vhodnosti pro nasazení ve vesmírném prostředí hodlá tým svůj koncept rozvinout v laboratorních podmínkách. Pokročilá zrcadla a čočky se používají v palubních systémech družice ke sběru a soustředění slunečního světla. Poté jsou vytvořené laserové paprsky vysílány na velké vzdálenosti se zanedbatelnými energetickými ztrátami, což u tradičních solárních systémů není možné.
Proměna vesmírných misí a průzkumu
Zatímco cíl získat energii slunečního světla pro Zemi je ohromující, průzkum družice by mohl změnit vše, co víme o vesmíru. Zásobování energií je běžným problémem misí do hlubokého vesmíru, zejména při dlouhých cestách. Tento problém by mohly vyřešit solární lasery, které by nepřetržitě napájely kosmické lodě bez potřeby baterií nebo palubního paliva.
Cílem projektu APACE je vyvinout nový laser poháněný sluneční energií. Tyto jedinečné bakterie jsou mimořádně účinné při shromažďování a usměrňování slunečního světla prostřednictvím svých složitě navržených světlosběrných struktur, které mohou účinně zesílit tok energie ze slunečního světla do reakčního centra o několik řádů. Běžné sluneční světlo je obvykle příliš slabé na to, aby mohlo přímo napájet laser.
Tento stupeň zesílení bude v projektu využit k přeměně slunečního světla na laserový paprsek bez nutnosti použití elektrických komponent. Dopad rozmístění konvenčních energetických systémů ve vesmíru na životní prostředí je díky této technice menší. Družice by sloužila jako vesmírné energetické centrum, které by mohlo podporovat několik misí najednou, což by znamenalo revoluci v udržitelnosti a logistice cestování do vesmíru.
První prototyp by měl být dokončen do tří let a jeho možné využití sahá od usnadnění misí na Měsíc a Mars až po napájení satelitů. V souladu s celosvětovým hnutím za udržitelné inovace může tato technologie otevřít dveře novým možnostem čisté energie na Zemi. Profesor Gauger zdůraznil široký potenciální dopad a uvedl, že všechny hlavní vesmírné agentury chtějí pomoci s napájením svých plánovaných misí na Měsíc nebo Mars.
Podle odborníků na výzkum vědci již vědí, že bakterie lze pěstovat ve vesmíru, například díky výzkumům prováděným na Mezinárodní vesmírné stanici. Některé odolné bakterie se dokonce dokázaly prosadit i při pobytu ve vesmíru! Tato nová technologie by mohla pomoci s místní výrobou energie a možná by mohla poskytnout způsob, jak posílat energii na satelity nebo zpět na Zemi pomocí infračervených laserových paprsků, pokud by se ji podařilo zkonstruovat a využít na vesmírných stanicích.