آينده درخشان اكتشافات فضايي

 

از اين رو مي‌توان گفت پيدا كردن هر راه تازه‌اي براي بهره‌‌گيري از انرژي خورشيدي مي‌تواند وضعيت بحراني يادشده را به حالت طبيعي بازگرداند.در سال‌هاي گذشته دانشمندان زيادي در مراكز تحقيقاتي سراسر جهان روي اين مقوله كار كرده اند كه ناسا از جمله آنها بوده است.گروهي از دانشمندان اين آژانس فضانوردي از مدت‌ها پيش روي پروژه‌اي كار مي‌كنند كه در صورت تبديل‌شدن به واقعيت، شايد ديگر نيازي به صحبت كردن درباره مقوله «بحران انرژي» نباشد.ماهواره‌هايي كه صرفا براي انتقال انرژي عظيم خورشيدي به زمين طراحي و ساخته خواهند شد همان چيزي است كه ناسا سرمايه‌گذاري كلاني روي آن كرده است.ناسا در راستاي پيشبرد اهداف متنوع خود در عرصه توسعه اكتشافات و بهره‌برداري‌هاي فضايي قرارداد قابل توجهي را با شركت خصوصي تحقيقاتي موسوم به Artemis Innovation Management Solutions (آرتميس)‌ منعقد كرده است كه بر اساس آن گام‌هاي بلندي به سوي استفاده مؤثرتر از انرژي خورشيد و هدايت آن به سوي زمين برداشته مي‌شود.براي نخستين بار در تابستان سال گذشته بود كه دانشمندان ارشد اين موسسه تحقيقاتي، پيشنهاد جالب توجه خود درخصوص هدايت انرژي قابل توجه خورشيد به سوي زمين را مطرح كردند.مبناي اصلي اين پيشنهاد به طراحي و ساخت ماهواره‌اي برمي‌گردد كه بتواند انرژي هنگفت توليدشده در خورشيد را دريافت و آن را به سوي زمين منعكس كند.اين انرژي هنگفت در ادامه به شبكه برق مناطق مختلف جهان افزوده مي‌شود و بدين ترتيب ساكنان زمين عملا با بحران كمبود انرژي روبه‌رو نخواهند بود. تا چند دهه هر گاه صحبت از مقوله استفاده از انرژي خورشيد در فضا و هدايت آن به سمت زمين مي‌شد، همگان به آن به عنوان پروژه‌اي خنده‌دار و غيرقابل اجرا نگاه مي‌كردند.مشكل اصلي اين بوده كه هيچگاه طرح عملياتي مشخصي براي اين ايده ارائه ‌نشده، اما به نظر مي‌رسد پروژه شركت آرتميس پاياني بر ناتواني‌هاي بشر در اين زمينه باشد.جان منكيس كه از مهندسان شناخته شده ناسا به شمار مي‌آيد و هم اكنون با شركت آرتميس همكاري نزديكي دارد، مغز متفكر پروژه طراحي و ساخت اين ماهواره به شمار مي‌آيد.ايده‌پردازي‌هايي كه اين محقق در زمينه هدايت انرژي خورشيدي به سمت زمين داشته ناسا را نسبت به موفقيت‌آميز بودن اين پروژه خوشبين كرده است.ايده كلي منكيس بر مبناي الگوبرداري از طبيعت شكل گرفته است. اين نخستين‌بار نيست كه بشر براي حل بزرگ‌ترين مشكلات خود به طبيعت روي مي‌آورد. منكيس به گل‌ها و اين‌كه چگونه با بهره‌گيري از گلبرگ‌هايشان انرژي خورشيدي را دريافت مي‌كنند فكر مي‌كند.در همين جهت او در نظر دارد تا سيستم عظيم ماهواره‌اي متشكل از شمار قابل توجهي از آينه‌هاي كوچك طراحي كند كه نور خورشيد را مستقيما به سوي سلول‌هاي خورشيدي منعكس مي‌كنند.انرژي هنگفت به دست آمده از اين سلول‌ها در ادامه به امواج الكترومغناطيسي با فركانس بسيار بالايي تبديل مي‌شود كه قابليت ارسال و دريافت در ايستگاه‌هاي زميني را دارند.در چنين وضعيتي مي‌توان به توليد مقادير قابل توجهي الكتريسيته (شايد تا ده‌ها هزار مگاوات) و تزريق آن به شبكه‌هاي برق سراسر زمين اميدوار بود، اما عملياتي شدن چنين پروژه‌اي با چالش‌هاي قابل توجهي نيز مواجه است.منكيس به اين نكته اشاره مي‌كند كه آينه‌ها و سلول‌هاي خورشيدي كه در اين مجموعه ماهواره‌اي به كار گرفته مي‌شوند بايد كوچك و سبك وزن باشند.اين دو فاكتور مهم از اين جهت حائزاهميت است چون براي انتقال آنها به فضا راهي نداريم جز استفاده از سيستم‌هاي حمل و نقل فضايي فعلي.به عقيده مهندسان علوم فضايي هزينه عملياتي‌سازي چنين پروژه‌اي در مقايسه با ساير ايده‌هايي كه در اين زمينه مطرح شده است، چندان قابل توجه نخواهد بود چون پياده‌سازي آن به صورت جزء‌جزء صورت خواهد گرفت. پروژه مورد نظر منكيس تحت عنوان Solar Power Satellite via Arbitrarily Large PHased Array يا به اختصار (SPS-ALPHA) شناخته مي‌شود.مهندسان طرح در نظر دارند از شمار قابل توجهي فيلم‌هاي آينه‌اي باريك استفاده كنند تا وزن كل مجموعه در كمترين حد ممكن قرار داشته باشد. وزن پايين و ضخامت بسيار اندك اين آينه‌ها اين امكان را به مهندسان مي‌دهد تا آنها را براساس طراحي‌هاي از پيش صورت گرفته خميده كنند. به اين ترتيب بازده كاري آنها تا حد قابل توجهي افزايش پيدا مي‌كند.يكي از مهم‌ترين مزيت‌هاي اين پروژه، استفاده حداكثري از انرژي خورشيدي است. از آنجا كه مجموعه آينه‌هاي اين ماهواره در فاصله قابل توجهي از زمين قرار گرفته و هيچ گاه در تاريكي فرو نخواهد رفت، همواره مي‌توان نسبت به عملكرد بي‌وقفه آن در هدايت انرژي خورشيدي به سوي زمين اميدوار بود. اين فاكتور مهم بشدت مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است.از آنجا كه استفاده از منابع پاك انرژي همواره با مشكل بزرگي تحت عنوان «تداوم نداشتن» همراه است، مهندسان اين پروژه ايده خلاقانه استفاده از مجموعه آينه‌هاي خميده در فضا را به عنوان يك سيستم كاربردي و بدون توقف در هدايت انرژي هنگفت خورشيدي به سوي زمين ارزيابي مي‌كنند.

آينده درخشان اكتشافات فضايي

ناسا اميدهاي زيادي به آينده پروژه انرژي خورشيدي بسته است به طوري كه گفته مي‌شود در آينده‌اي نه‌چندان دور گام‌هاي بلندي به سوي راه‌اندازي ماكتي از اين طرح در مدارات پايين‌تر برداشته خواهد شد.در صورتي كه اين ماكت با موفقيت عملياتي شود، پروژه طراحي و ساخت نمونه اصلي بدون كوچك‌ترين وقفه‌اي آغاز خواهد شد.ناسا تاكنون جدول زماني مشخصي براي ساخت نمونه اوليه و در ادامه پروژه اصلي اين ماهواره اعلام نكرده است، اما به نظر مي‌رسد اگر همه چيز طبق برنامه پيش رود تا كمتر از دو دهه آينده شاهد بروز اتفاقات هيجان‌انگيزي در اين زمينه خواهيم بود.ناسا در سال‌هاي اخير نگاه ويژه‌اي به پروژه‌هاي خلاقانه در زمينه اكتشافات و بهره‌برداري‌هاي فضايي داشته است.اين نگرش كه تحت عنوان «پروژه مفاهيم پيشرفته و خلاقانه» مطرح شده است ازجمله برنامه‌هاي مورد تاكيد ناسا محسوب مي‌شود و پروژه ماهواره‌اي هدايت انرژي خورشيدي به سوي زمين ازجمله پروژه‌هاي مطرح در آن به شمار مي‌آيد. قرار است طي يك سال آينده مطالعات جامعي نيز در اين زمينه انجام شود.اين پروژه در حالي وارد فازهاي مطالعاتي مي‌شود كه هم‌اكنون سهم استفاده از صفحات خورشيدي در زمينه تامين انرژي در زمين چندان قابل توجه نيست و عملا بجز چند پروژه شاخص در چند كشور معدود جهان، اقدامات كاربردي در اين عرصه صورت نگرفته است.برخي از كارشناسان بالا بودن هزينه تأمين انرژي مورد نياز از طريق سلول‌هاي خورشيدي را يكي از مهم‌ترين دلايل كند بودن پيشرفت‌ها در اين عرصه عنوان كرده‌اند، اما عده‌اي ديگر از كارشناسان معتقدند در دو دهه آينده پروژه‌هايي همچون ماهواره هدايت انرژي خورشيدي به زمين بخش قابل توجهي از انرژي مورد نياز ساكنان زمين را تأمين خواهد كرد.





تاريخ : جمعه 22 ارديبهشت 1391برچسب:, | | نویسنده : مقدم |