دانشمندان چینی با ارائه طرحی نوآورانه، راهکاری برای تأمین انرژی رباتها و تجهیزات در مناطق همیشه سایه ماه ارائه کردهاند؛ طرحی که انتقال بیسیم برق با استفاده از برجهای انرژی لیزری را شامل میشود و میتواند انقلابی در اکتشافات فضایی ایجاد کند.
آینده اکتشافات ماه و استقرار پایگاههای دائمی در تنها قمر زمین، با چالشهای فنی پیچیدهای بهویژه در حوزه تأمین انرژی همراه است. در همین راستا، گروهی از پژوهشگران چینی طرحی نوآورانه برای غلبه بر این چالش ارائه دادهاند: انتقال بیسیم برق از طریق «برجهای انرژی لیزری» در قطب جنوب ماه.
این فناوری که میتواند انقلابی در اکتشافات فضایی ایجاد کند، بر انتقال انرژی متمرکز است تا محدودیتهای دسترسی به نور خورشید را در مناطق همیشه سایه ماه از بین ببرد.
چالش مناطق تاریک و راهکار لیزری
قطب جنوب ماه به دلیل وجود دهانههای عمیقی که هرگز نور خورشید را به خود نمیبینند و تصور میشود حاوی ذخایر یخ آب باشند، از اهمیت علمی و استراتژیک فوقالعادهای برخوردار است. با این حال، کاوش در این مناطق برای مریخنوردها و تجهیزات رباتیک بسیار دشوار است؛ چرا که پنلهای خورشیدی در تاریکی کارایی ندارند و باتریهای فعلی نیز ظرفیت کافی برای فعالیتهای طولانیمدت را فراهم نمیکنند.
دانشمندان «موسسه فناوری هاربین» چین پیشنهاد دادهاند که به جای استفاده از کابلکشیهای دشوار یا حمل باتریهای سنگین و ناکارآمد، از ایستگاههای خورشیدی مستقر بر قلههای مرتفع و آفتابگیر قطب جنوب ماه استفاده شود. این ایستگاهها با تبدیل انرژی خورشید به پرتوهای لیزر، آن را بهطور بیسیم به گیرندههای نصبشده روی ماهنوردها در دهانههای تاریک منتقل میکنند تا فرآیند تبدیل مجدد به برق صورت گیرد.
بهینهسازی شبکه انرژی برای حضور پایدار
مطالعه اخیر این تیم پژوهشی که در نشریه «اکتشافات عمیق فضا» (Deep Space Exploration) منتشر شده، جزئیات استقرار این شبکه را تشریح میکند. محققان با استفاده از دادههای «مدارگرد شناسایی ماه» ناسا (LRO) برای دهانه «شاکلتون» که یکی از مقاصد کلیدی مأموریتهای آینده است، مدلسازیهای آماری دقیقی انجام دادهاند.
یافتهها نشان میدهد که با مکانیابی بهینه ایستگاههای انتقال لیزر، میتوان پوشش مؤثر شبکه را بهطور چشمگیری افزایش داد. بر اساس شبیهسازیها، جابهجایی استراتژیک این ایستگاهها به میزان حدود 100 متر، پوشش شبکه را بیش از 35 درصد بهبود میبخشد. همچنین در مدل ارائه شده، اتصال منطقهای از زیر 40 درصد به تقریباً 100 درصد افزایش یافته است که پایداری عملیات رباتیک را تضمین میکند.
رقابت قدرتهای فضایی در قطب جنوب ماه
این پیشنهاد در حالی مطرح میشود که رقابت میان چین و ایالات متحده برای ایجاد حضور پایدار انسانی و علمی در ماه به اوج رسیده است. قطب جنوب ماه به دلیل برخورداری از مزایای دوجانبه (نور خورشید در ارتفاعات برای تأمین انرژی و یخ آب در گودالها برای پشتیبانی زیستی)، به میدان اصلی مأموریتهای «آرتمیس» ناسا و برنامه کاوشهای ماه چین (Chang’e) تبدیل شده است.
دستیابی به فناوری انتقال انرژی لیزری بیسیم، گامی حیاتی برای توسعه زیرساختهای قمری ماه است که نه تنها مانع از توقف فعالیت کاوشگرها در سایه میشود، بلکه پیوستگی شبکه انرژی را برای ایستگاههای تحقیقاتی آینده تضمین خواهد کرد.
