دانشمند ایرانی برای اولین بار انرژی خورشیدی را از فضا به زمین آورد

«مؤسسه فناوری کالیفرنیا»(Caltech) خبرهای مهمی در مورد انرژی جمع‌آوری‌شده از فضا دارد. پژوهشگران این دانشگاه به سرپرستی «علی حاجی‌میری»(Ali Hajimiri) دانشمند ایرانی، انرژی خورشیدی را بدون نیاز به حتی یک سیم، از فضا به زمین آورده‌اند و می‌گویند که این کار برای نخستین بار انجام شده است.

این آزمایش، بخشی از پروژه مؤسسه فناوری کالیفرنیا موسوم به «پروژه انرژی خورشیدی فضا»(SSPP) است و این دانشگاه طی یک بیانیه مطبوعاتی، انتقال موفقیت‌آمیز آن را اعلام کرد. پژوهشگران در این پروژه، آزمایش انتقال نیرو را با استفاده از «آرایه مایکروویو برای آزمایش انتقال نیرو در مدار پایین»(MAPLE) انجام دادند. این آرایه، نمونه اولیه کوچکی روی ماهواره «نمایشگر انرژی خورشیدی فضا»(SSPD-۱) است که ژانویه گذشته پرتاب شد.

پژوهشگران می‌گویند که آرایه MAPLE برای اولین بار توانست با موفقیت، نیروی خورشیدی جمع‌آوری‌شده در فضا را با استفاده از امواج مایکروویو به گیرنده‌ای روی پشت بام «آزمایشگاه مهندسی گوردون و بتی مور»(Gordon and Betty Moore Laboratory of Engineering) در محوطه مؤسسه فناوری کالیفرنیا بفرستد.

حاجی‌میری گفت: ما با آزمایش‌هایی که تاکنون انجام داده‌ایم، تأیید کردیم که MAPLE می‌تواند با موفقیت نیرو را به گیرنده‌های موجود در فضا منتقل کند. همچنین، ما توانستیم آرایه را طوری برنامه‌ریزی کنیم که انرژی خود را به سوی زمین هدایت کند. ما آن را روی زمین آزمایش کرده بودیم اما اکنون می‌دانیم که آرایه می‌تواند در سفر به فضا سالم بماند و در آنجا فعالیت کند.

انتقال بی‌سیم نیرو چگونه انجام می‌شود؟

ماهواره SSPD-۱ که به فضاپیمای «ویگوراید»(Vigoride) شرکت «مومنتوس اسپیس»(Momentus Space) متصل است، از دو پنل تشکیل شده که برای جمع‌آوری انرژی خورشیدی استفاده می‌شوند. فرستنده‌هایی که در MAPLE تعبیه شده‌اند، انرژی جمع‌آوری‌شده را در یک فاصله معین ارسال می‌کنند. آرایه MAPLE که حدود یک فوت از فرستنده خود فاصله دارد، دارای دو گیرنده است که انرژی خورشیدی را جمع‌آوری می‌کنند و آن را به شکل برق جریان مستقیم درمی‌آورند. در طول آزمایش، از این برق برای روشن کردن دو LED در MAPLE استفاده شد. پژوهشگران توانستند یک LED را بلافاصله با جابه‌جایی انتقال بین گیرنده‌ها روشن کنند و دقت آرایه را نشان دهند. همچنین، آرایه MAPLE دارای پنجره‌ای است که به فرستنده‌ها امکان می‌دهد تا انرژی را به هدفی بیرون از فضاپیما مانند زمین بتابانند.

حاجی‌میری گفت: همان طور که اینترنت دسترسی به اطلاعات را دموکراتیک کرد، ما امیدواریم که انتقال انرژی بی‌سیم نیز دسترسی به انرژی را دموکراتیک کند. برای دریافت این نیرو به هیچ زیرساخت انتقال انرژی روی زمین نیاز نخواهد بود. این بدان معناست که ما می‌توانیم انرژی را به مناطق دورافتاده یا مناطقی بفرستیم که در اثر جنگ یا بلایای طبیعی ویران ‌شده‌اند.

توانایی انتقال بی‌سیم انرژی خورشیدی از فضا، پیامدهای زیادی برای انرژی‌های تجدیدپذیر دارد و ارزش آن به اندازه‌ای است که ژاپن قصد دارد استفاده از آن را تا اواسط دهه ۲۰۳۰ آغاز کند. یک گروه پژوهشی ژاپنی سعی دارد اجرای آزمایشی این فناوری را در سال ۲۰۲۵ با مشارکت عمومی و خصوصی انجام دهد.

از آنجا که نیاز روزافزون بشر به انرژی ادامه دارد، یک راه حل قوی مانند جمع‌آوری و انتقال انرژی خورشیدی از فضا می‌تواند گام بزرگی در جهت درست باشد. مجموعه برق مبتنی بر فضا می‌تواند ۲۴ ساعت شبانه‌روز را کار کند؛ در حالی که جمع‌آوری انرژی خورشیدی مبتنی بر زمین هنگام شب متوقف می‌شود. اگر فرض کنیم که مناطق دورافتاده یا فاجعه‌زده زیرساخت‌های لازم را دارند، با این روش می‌توان برق را به آن مناطق فرستاد.