حقيقة ضرب ليزر فضائي الأرض من مسافة 140 مليون ميل
تاريخ النشر: 30th, April 2024 GMT
تلقت الأرض للتو إرسالًا ليزرًا من عالم (وربما كون) حطم الرقم القياسي على بعد 140 مليون ميل، وهو ما يمكن أن يكون له آثار كبيرة على مستقبل السفر إلى الفضاء.
ومع ذلك، لم تكن هذه المراسلات من خارج كوكب الأرض في الأصل، لقد تم إرسالها بالفعل بواسطة مركبة الفضاء Psyche التابعة لناسا، والتي تقع حاليًا على بعد 1.
وقالت ميرا سرينيفاسان، قائدة عمليات المشروع في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا، في بيان: "يمثل هذا علامة فارقة مهمة للمشروع من خلال إظهار كيف يمكن للاتصالات البصرية أن تتفاعل مع نظام اتصالات الترددات الراديوية للمركبة الفضائية".
تم تحقيق هذا الإنجاز الكبير باستخدام ميزة Psyche التي تسمى Deep Space Optical Communications، أو DSOC، وهي إحدى المهام المتعددة للروبوت وفقًا لموقع Space.com. توجيهها الرئيسي هو استكشاف 16 Psyche، الكويكب الذي تبلغ قيمته 100000 كوادريليون دولار والذي أخذت منه اسمها.
أرادت ناسا إظهار إمكانية إجراء اتصالات الليزر عبر المسافات بين النجوم، مما يسمح بعرض نطاق ترددي عالٍ واتصال أسرع بكثير - أسرع من 10 إلى 100 مرة مما هو متاح اليوم - بين البشر والمسابير التي يرسلونها إلى الفضاء.
وكان لهذا الإنجاز أهمية خاصة، فإلى جانب إرسال رسالة الليزر لمسافة قياسية، تمكنت ناسا أيضًا من نقل البيانات الفعلية التي تم جمعها من المركبة الفضائية.
وأوضح سرينيفاسان: "لقد قمنا بتوصيل حوالي 10 دقائق من بيانات المركبة الفضائية المكررة". "حتى ذلك الحين، كنا نرسل بيانات الاختبار والتشخيص في الروابط الهابطة الخاصة بنا من Psyche."
من الجدير بالذكر أنه في نوفمبر من العام الماضي، أرسلت Psyche إلى الأرض من مسافة 10 ملايين ميل، لكنها كانت عبارة عن بيانات اختبار تم تحميلها مسبقًا ولم تكن تحتوي على أي معلومات "حقيقية".
المصدر: صدى البلد
إقرأ أيضاً:
"زجاج القمر".. تحويل غبار أحذية رواد الفضاء إلى خلايا شمسية مذهلة
قد يُوفّر الغبار الذي يتراكم على أحذية رواد الفضاء يوماً ما الطاقة لمساكنهم على القمر، فقد طوّر باحثون خلايا شمسية مصنوعة من غبار قمري مُحاكي، تُحوّل ضوء الشمس إلى كهرباء بكفاءة، وتتحمل أضرار الإشعاع، وتُقلّل الحاجة إلى نقل المواد الثقيلة إلى الفضاء.
ووفق موقع "إنترستينغ إنجينيرينغ"، قد يُعالج هذا الاكتشاف أحد أكبر تحديات استكشاف الفضاء، وهي ضمان مصدر طاقة موثوق للمستوطنات القمرية المستقبلية.
ويقول الباحث الرئيسي فيليكس لانغ من جامعة بوتسدام بألمانيا: "الخلايا الشمسية المُستخدمة في الفضاء الآن مذهلة، حيث تصل كفاءتها إلى 30% وحتى 40%، لكن هذه الكفاءة لها ثمن".
ويضيف: "إنها طاقة باهظة الثمن وثقيلة نسبياً، لأنها تستخدم الزجاج أو رقائق سميكة كغطاء، من الصعب تبرير رفع كل هذه الخلايا إلى الفضاء، بدلًا من إرسال الألواح الشمسية من الأرض".
ويُعمّق فريق لانغ في استكشاف المواد الموجودة على القمر، ويهدفون إلى استبدال الزجاج المُصنّع على الأرض بـ "زجاج القمر"، أو الزجاج المُشتق من الريغوليث القمري.
هذا التحول وحده كفيل بخفض كتلة إطلاق المركبة الفضائية بنسبة 99.4%، وخفض تكاليف النقل بنسبة 99%، وجعل الاستيطان القمري طويل الأمد أكثر جدوى.
خلايا أخف وأقوىلإثبات جدوى فكرتهم، قام الفريق بصهر الغبار القمري المُحاكى، وتحويله إلى زجاج يُشبه الزجاج الطبيعي المتكوّن على سطح القمر، ثم دمجوا هذا الزجاج مع مادة البيروفسكايت، وهي من المواد الرائدة في تكنولوجيا الطاقة الشمسية، بفضل كفاءتها العالية وتكلفتها المنخفضة.
النتيجة؟خلايا شمسية قادرة على توليد طاقة أكبر بـ100 ضعف لكل غرام يُرسل إلى الفضاء، مقارنةً بالألواح الشمسية التقليدية.
يقول الباحث لانغ: "عندما تُقلل الوزن بنسبة 99%، لا تحتاج إلى خلايا بكفاءة 30%. يمكنك ببساطة تصنيع عدد أكبر منها على القمر. كما أن خلايانا أكثر مقاومة للإشعاع، بعكس الأنواع التقليدية التي تتدهور بمرور الوقت".
ميزة مضادة للإشعاعيعد الإشعاع من أكبر التحديات التي تواجه الخلايا الشمسية في الفضاء، إذ يتسبب في تعتيم الزجاج تدريجياً، مما يُضعف قدرته على تمرير ضوء الشمس.
لكن "زجاج القمر"، بفضل مكوناته الطبيعية من شوائب الغبار القمري، يُظهر ثباتًا عالياً في مواجهة التعتيم الإشعاعي، ما يمنحه تفوقاً ملحوظاً على الزجاج الصناعي المستخدم في الألواح التقليدية.
تصنيع بسيط وإمكانيات مستقبليةمن أبرز مزايا زجاج القمر أيضاً سهولة تصنيعه، فهو لا يحتاج إلى عمليات تنقية معقدة، بل يمكن ببساطة استخدام أشعة الشمس المركزة، لإذابة الغبار وتحويله إلى زجاج مناسب، لصناعة الخلايا الشمسية.
وقد حقّق الفريق في هذه المرحلة كفاءة وصلت إلى 10%، وهي نسبة مشجعة كبداية. ويعتقد الباحثون أن استخدام زجاج قمري أكثر شفافية قد يرفع الكفاءة إلى 23%، ما يجعله منافساً مباشراً للألواح الأرضية.
عوائق قمرية وتحديات واقعيةرغم هذا الإنجاز، لا تزال هناك عقبات أمام التطبيق الفعلي للتقنية على سطح القمر. من أبرزها:
الجاذبية القمرية المنخفضة، التي قد تؤثر على كيفية تشكّل الزجاج.
عدم ملاءمة الفراغ القمري لاستخدام بعض المذيبات الكيميائية الضرورية في تصنيع البيروفسكايت.
التقلبات الحادة في درجات الحرارة، التي قد تؤثر على استقرار المواد.
ولهذا، يطمح الفريق إلى إرسال تجربة صغيرة الحجم إلى القمر لاختبار هذه الخلايا الشمسية في بيئة واقعية تمهيداً لمشروعات أكبر مستقبلاً.
ارتفاع درجات الحرارة على جميع الأنحاء اليوم مع رياح مثيرة للأتربة