تطوير أشعة ليزر مستوحاة من الطبيعة تمد البعثات الفضائية بطاقة مستدامة
تاريخ النشر: 20th, November 2024 GMT
#سواليف
أعلن علماء أن #الليزر الذي يمكنه استغلال قدرة #البكتيريا الطبيعية على تحويل #ضوء_الشمس إلى #طاقة، يمكن أن يمد #بعثات_المريخ المستقبلية بالطاقة ويوفر مصدرا للطاقة النظيفة على الأرض.
وتستلهم هذه التكنولوجيا آلية عملها من الطريقة التي تحول بها النباتات والبكتيريا الضوء إلى طاقة كيميائية من خلال التمثيل الضوئي.
والهدف هو إعادة استخدام هوائيات حصاد الضوء (light-harvesting antennae) من أنواع معينة من البكتيريا الضوئية “لتضخيم” الطاقة من ضوء الشمس، وتحويلها إلى أشعة ليزر يمكنها نقل هذه الطاقة عبر الفضاء.
مقالات ذات صلة
ويأمل العلماء أن استخدام المواد العضوية بدلا من المكونات الاصطناعية “القابلة للتلف” يعني أنه يمكن إعادة إنشاء الليزر بشكل فعال في الفضاء، أي أنه يمكن الاحتفاظ به قيد التشغيل دون الحاجة إلى إرسال مكونات جديدة من الأرض.
وعلى عكس الألواح الشمسية شبه الموصلة التقليدية التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء، فإن هذه العملية لن تعتمد على أي مكونات إلكترونية.
ويبحث المشروع، المسمى APACE، أولا في تطوير التكنولوجيا في ظل ظروف المختبر، قبل اختبارها وتحسين ملاءمتها للاستخدام في الفضاء.
ويقول العلماء إنه إذا نجحت هذه التقنية، فيمكن استخدامها من قبل وكالات الفضاء العالمية لاستكشاف الفضاء، بما في ذلك القواعد القمرية أو بعثات المريخ، فضلا عن توفير طريقة جديدة لنشر الطاقة النظيفة واللاسلكية على الأرض.
وقال البروفيسور إريك غوجر، من معهد الفوتونيات وعلوم الكم في هيريوت وات، ومقرها في إدنبرة، اسكتلندا، إن هذه التقنية قد تكون “اختراقا في مجال الطاقة الفضائية. إن توليد الطاقة المستدامة في الفضاء، دون الاعتماد على مكونات قابلة للتلف يتم إرسالها من الأرض، يمثل تحديا كبيرا”.
وتابع: “يهدف مشروع APACE الخاص بنا إلى إنشاء نوع جديد من الليزر يعمل بأشعة الشمس”.
ويشرح: “إن ضوء الشمس العادي عادة ما يكون ضعيفا جدا لتشغيل الليزر بشكل مباشر، ولكن هذه البكتيريا الخاصة فعالة بشكل لا يصدق في جمع وتوجيه ضوء الشمس من خلال هياكل حصاد الضوء المصممة بشكل معقد والتي يمكنها تضخيم تدفق الطاقة بعدة مرات من حيث الحجم بشكل فعال من ضوء الشمس إلى مركز التفاعل. وسيستخدم مشروعنا هذا المستوى من التضخيم لتحويل ضوء الشمس إلى شعاع ليزر دون الاعتماد على المكونات الكهربائية”.
وأضاف: “إذا كان من الممكن بناء تقنيتنا الجديدة واستخدامها في محطات الفضاء، فقد تساعد على توليد الطاقة محليا وحتى تقديم طرق لإرسال الطاقة إلى الأقمار الصناعية أو إلى الأرض باستخدام أشعة الليزر تحت الحمراء”.
ومن المنتظر أن يبدأ فريق البحث باستخراج ودراسة آلية حصاد الضوء الطبيعي من أنواع البكتيريا التي تطورت للبقاء في ظروف الإضاءة المنخفضة للغاية.
وتتمتع هذه البكتيريا بهياكل هوائيات جزيئية متخصصة للغاية يمكنها التقاط وتوجيه كل فوتون من الضوء الذي تتلقاه تقريبا، ما يجعلها أكثر مجمعات الطاقة الشمسية كفاءة في الطبيعة.
وسيقوم العلماء أيضا بتطوير نسخ اصطناعية من هذه الهياكل ومواد ليزر جديدة يمكنها العمل مع كل من حصاد الضوء الطبيعي والاصطناعي.
ويخطط العلماء بعد ذلك لدمج هذه المكونات في نوع جديد من مواد الليزر واختبارها في أنظمة أكبر حجما.
ومن المتوقع أن يكون النموذج الأولي للتكنولوجيا الجديدة جاهزا للاختبار في غضون ثلاث سنوات.
المصدر: سواليف
كلمات دلالية: سواليف الليزر البكتيريا ضوء الشمس طاقة ضوء الشمس إلى حصاد الضوء
إقرأ أيضاً:
مبابي: قيادتي لمنتخب فرنسا مستوحاة من القادة الكبار مثل راموس
تحدث النجم الفرنسي كيليان مبابي، لاعب ريال مدريد، عن تجربته في قيادة منتخب بلاده، معترفًا بأثر القادة الكبار الذين مرّوا في مسيرته، مثل سيرجيو راموس وهوجو لوريس، في تشكيل شخصيته القيادية داخل المستطيل الأخضر.
مبابي كان أحد أبرز لاعبي مباراة فرنسا ضد أذربيجان مساء الجمعة في تصفيات كأس العالم، والتي انتهت بفوز الديوك بثلاثية نظيفة. ورغم تسجيله هدفًا رائعًا في المباراة، غادر الملعب في الدقيقة 83 بعد تعرضه لإصابة طفيفة في كاحله، مشابهة لتلك التي أصابته في مباراة ريال مدريد ضد فياريال قبل أيام.
في تصريحاتٍ له عبر قناة "TF1"، قال مبابي: "دوري كقائد في المنتخب هو تحفيز الفريق وإيجاد روح الجماعة بين الجميع. من الرائع أن أكون جزءًا من هذه المجموعة التي تطورت بشكل رائع على مدار السنوات الماضية".
وأكد أن الدور القيادي لا يقتصر على التصريحات والمشاعر، بل يشمل أيضًا تقديم النصائح والإرشادات لزملائه.
وعن تأثير القادة السابقين في مسيرته، قال: "سيرجيو راموس كان قائدًا حقيقيًا بكل معنى الكلمة، ليس فقط داخل الملعب ولكن في الحياة الشخصية أيضًا كانت شخصيته ملهمة لي في باريس، رغم أنه لم يكن القائد الرسمي أما ماركينيوس، فيمثل تمامًا شخصية القائد في باريس سان جيرمان".
أما في المنتخب الفرنسي، أضاف: "لقد كنت محظوظًا بلقاء العديد من القادة الرائعين مثل هوجو لوريس، الذي كان قائدًا حكيمًا ويمثل حلقة وصل قوية بين الجميع. سلوكه دائمًا كان مثاليًا، وهو من الأشخاص الذين ألهموني".
أما بالنسبة لدوره في تحفيز الفريق خلال المباريات، قال مبابي: "أفعل ما يطلبه مني المدرب، ولكن الأهم من ذلك هو خلق بيئة داخل غرفة الملابس تتيح للجميع التعبير عن أنفسهم. التواصل هو الأساس، ونحن نمنح كل لاعب المساحة التي يحتاجها للتحدث بحرية".
وعن ذكرياته في نهائي كأس العالم 2018 أمام كرواتيا، قال: "لقد كان هناك مزيج بين العفوية والتحضير، وكان المدرب قد قدم لي بعض التفاصيل الخاصة بالكلمة التي ألقيتها. كانت لحظة خاصة للغاية".
في ختام حديثه، اختتم مبابي بالقول: "تعلمت من تجربتي كقائد أن التضحية من أجل الفريق أمر أساسي، وأن رؤية اللاعبين الآخرين سعداء وملتزمين أمر يمنحك أكبر قدر من السعادة داخل الملعب".
نحو تأسيس المحكمة الدولية الخاصة لجرائم الحرب في غزة