Joseph Norman
0 
3219
52
Od redakcji: Następna tajna misja Sił Kosmicznych USA, polegająca na zautomatyzowanym samolocie kosmicznym X-37B, została opóźniona z powodu złej pogody. Kolejna próba startu zostanie podjęta w niedzielę rano (17 maja).
Tajny wojskowy samolot kosmiczny wkrótce przetestuje pomysł wykorzystania wiązek mikrofal do wysyłania energii słonecznej z kosmosu na Ziemię. Oczekuje się, że samolot kosmiczny X-37B Sił Powietrznych USA wystartuje na orbitę w sobotę (16 maja) z eksperymentem na pokładzie, który przetestuje możliwość.
Eksperyment w locie z modułem fotowoltaicznej anteny radiowej (PRAM-FX) jest pierwszym testem orbitalnym technologii sci-fi przewidzianej po raz pierwszy w XIX wieku - słonecznej energii satelitarnej. Pomysł jest taki, że zbuduj na orbicie dużą tablicę słoneczną, która może zebrać wystarczającą ilość światła słonecznego (niefiltrowanego przez efekty atmosferyczne lub chmury), aby wygenerować potężną wiązkę mikrofal. Stacja zbiorcza na Ziemi przekształciłaby wtedy tę wiązkę w użyteczną moc. Wystrzel dowolnego satelitę na wystarczająco wysoką orbitę, a otrzyma on prawie stały strumień światła słonecznego, z krótkimi przelotami przez cień Ziemi. Cała konstelacja paneli słonecznych może zapewniać nieprzerwaną moc 24/7.
„Pomysł wzbudził duże zainteresowanie i pojawił się w pewnym sensie pod koniec lat 60-tych i na początku 70-tych, kiedy konieczne stało się zbadanie źródeł energii innych niż paliwa kopalne”, kiedy dostawy paliw kopalnych stały się niestabilne, a ceny poszybowały w górę. Paul Jaffe, cywilny inżynier elektronik w US Naval Research Laboratory (NRL) i lider badań nad energią promienistą w NRL.
Związane z:Samolot kosmiczny X-37B: 6 zaskakujących faktów
Te badania zmniejszyły się wraz ze spadkiem cen paliw, powiedział Jaffe. Ale w 2007 roku Departament Obrony przejął pałeczkę. Powiedział, że wiązka satelitarna jest znacznie bezpieczniejszym i wydajniejszym sposobem dostarczania energii do zamorskiej bazy wojskowej niż konwoje ciężarówek z paliwem. Te ciężarówki, wypełnione palnym paliwem, mogą zostać zaatakowane i zniszczone, narażając życie ich kierowców i strażników. Jednak wiązka mikrofal przechodzi przez atmosferę niewidocznie bez ochrony. Nie możesz do niego strzelać.
Z czasem promienie te mogą również zasilać drony wojskowe, takie jak te używane obecnie do szpiegowania i zabijania za granicą. Zasilane wiązką mikrofal, drony mogły bzyczeć bez końca w górze, bez konieczności lądowania w celu uzupełnienia paliwa. (Oczywiście jeszcze dalej mogą istnieć cywilne zastosowania tej technologii).
Jak dotąd PRAM-FX nie może tego zrobić. Ale daje zespołowi NRL pierwszą szansę przetestowania kluczowego komponentu satelity zasilanego energią słoneczną w środowisku, w którym ostatecznie miałby funkcjonować.
Według Chrisa DePumy, inżyniera elektronika z NRL, który również pracuje nad projektem, eksperymentalne urządzenie umieszcza swoją elektronikę pomiędzy panelem słonecznym a płytą tylną. Układ słoneczny zbiera energię słoneczną, przekształca ją w prąd stały, a następnie wykorzystuje ten prąd do zasilania 2,45 gigahercowej kuchenki mikrofalowej, „która teoretycznie w przyszłości zostanie przesłana z anteny skierowanej w stronę odbiornika” - powiedział DePuma. .
Jednak dla celów PRAM-FX energia mikrofalowa trafia do kabla koncentrycznego, który „zrzuca ją” do instrumentu używanego do rejestracji danych, powiedział DePuma. Naukowcy z NRL porównają te dane wyjściowe z energią pobraną za pomocą układu słonecznego, aby określić wydajność ich konfiguracji.
„To poinformuje o wykonalności i ekonomii czegoś takiego jak satelity na energię słoneczną” - powiedział Jaffe .
To nie pierwszy raz, kiedy ci badacze testują sprzęt. Eksperymenty w komorach próżniowych na Ziemi, wykorzystujące lampy do naśladowania efektów działania słońca na orbicie, dostarczyły wskazówek, jak będzie działać PRAM-FX. Ale nie ma to jak być tam na górze, stwierdzili naukowcy.
Sekretna platforma
PRAM-FX będzie jednym z kilku ładunków badawczych na pokładzie X-37B, który wystartuje z Cape Canaveral na Florydzie w sobotę. To niezwykłe: w poprzednich pięciu misjach Siły Powietrzne nie wspomniały o X-37B niosącym naukowe ładunki. W ciągu łącznych siedmiu lat i 10 miesięcy na orbicie nigdy nie ujawniono żadnych szczegółów dotyczących ładunku samolotu kosmicznego ani jego dokładnego przeznaczenia..
Tym razem jednak dostępnych jest nieco więcej informacji. Zgodnie z oświadczeniem Sił Kosmicznych X-37B wyniesie w przestrzeń kosmiczną „moduł serwisowy” wraz z pierwszym ładunkiem naukowym samolotu. Umieści satelitę znanego jako FalconSat-8 z kilkoma eksperymentami na pokładzie, podczas gdy PRAM-FX i inny eksperyment pozostaną podłączone do X-37B.
(X-37B należy do Sił Powietrznych, ale Siły Kosmiczne zajmują się startem. Siły Kosmiczne to rodząca się gałąź wojskowa, założona w grudniu 2019 roku przez prezydenta Donalda Trumpa i odpowiedzialna za prowadzenie wojny kosmicznej.)
Kluczową zaletą umieszczenia PRAM-FX na X-37B, powiedział Jaffe, jest to, że jego zespół może wykorzystać systemy komunikacyjne X-37B, napęd i inne zasoby. Oszczędza to zespołowi NRL kłopotów i kosztów budowy wszystkich maszyn niezbędnych do działania swobodnie pływającego satelity. Orbita X-37B będzie oferować wiele różnych kątów słonecznych, pod którymi można przetestować sprzęt, powiedział DePuma..
Związane z: Tajny samolot kosmiczny X-37B Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych (infografika)
Samolot kosmiczny bez załogi działa trochę jak mniejszy, zautomatyzowany prom kosmiczny - wystrzeliwuje na szczycie rakiety Atlas V i pozostaje na orbicie przez wiele miesięcy. Jego poprzednia, piąta misja trwała 780 dni, zanim maszyna poleciała z powrotem na Ziemię 27 października 2019 roku.
Badacze NRL rozważali inne możliwości wysłania PRAM-FX w kosmos, w tym jedną z misji zaopatrzeniowych stacji kosmicznej NASA, przed wylądowaniem na X-37B.
„Zbadaliśmy kilka różnych hostów jako możliwości i ostatecznie zapewniło to najlepszą kombinację dostępności do lotu i możliwości integracji z - ponieważ nasz eksperyment nie nadaje się do bycia własnym satelitą ze względu na jego [nieporęczne] wymiary, - powiedział Jaffe.
To nie doprowadzi do broni, przynajmniej według naukowców z Departamentu Obrony
Jeśli grałeś w grę SimCity, być może znasz fikcyjny scenariusz, w którym wiązka z jednego takiego słonecznego satelity zostaje skierowana, podpalając okolicę. Łatwo też wyobrazić sobie orbitalną wiązkę mikrofalową używaną jako broń.
Związane z: 22 najdziwniejsze bronie wojskowe
Chociaż zaprojektowanie sytuacji katastrofy może nie być technicznie niemożliwe, powiedział Jaffe, jest to również mało prawdopodobne.
„Większość ludzi słyszy„ kuchenkę mikrofalową ”i wyobraża sobie w kuchni to, co gotuje - powiedział Jaffe.
Ale częstotliwości mikrofalowe są również używane w systemach Wi-Fi i Bluetooth w twoim telefonie, powiedział, i nie są one z natury niebezpieczne. I nie są zbyt wydajnym sposobem podpalania rzeczy na duże odległości, ponieważ mają stosunkowo niską gęstość mocy.
„Sposobem na myślenie o gęstości mocy jest wyjście na słońce w jasne popołudnie, w którym nie staniesz w płomieniach… ale w tym samym słońcu, które nie doprowadzi Cię do płomienia, jeśli weźmiesz szkło powiększające może go użyć do podpalenia czegoś - powiedział Jaffe. „Nie dlatego, że dodajesz energię, ale dlatego, że koncentrujesz energię, która spada na szkło powiększające, tak że spada na bardzo mały punkt”.
To nie jest realistyczny scenariusz, powiedział Jaffe.
„W przypadku mikrofal bardzo trudno jest ustawić ostrość w taki sam sposób, w jaki szkło powiększające skupia światło słoneczne” - powiedział Jaffe. „Dlatego potrzebujesz tych naprawdę dużych anten”.
Im większa masz antena, tym większą gęstość mocy możesz stworzyć na Ziemi. Ale nawet ogromne anteny, dłuższe niż kilka mil, miałyby trudności z koncentracją mocy na niebezpiecznych poziomach z niezbędnych wysokich orbit.
„Mikrofalowy satelita słoneczny byłby bardzo trudny do uzbrojenia, gdyby w ogóle można było to zrobić” - powiedział Jaffe..
Mimo to, jeśli kiedykolwiek zbudowana zostanie pełna konstelacja satelitów wykorzystujących energię słoneczną, powiedział, że kluczowe będzie zaprojektowanie ich tak, aby nie przekraczały limitów mocy mikrofalowej już ustalonych przez regulatory bezpieczeństwa promieniowania w celu zapobiegania rakom i pożarom..
Jaffe powiedział, że w najbliższej przyszłości ta technologia będzie rozwijana dla wojska. Ale po drodze powiedział, że ma nadzieję, że doprowadzi to do futurystycznego czystego źródła energii, które może przynieść korzyści wszystkim - i da Stanom Zjednoczonym nowy niemal monopol na globalne dostawy energii..
- 7 technologii, które odmieniły wojnę
- Latające spodki do kontroli umysłu: 22 odtajnione tajemnice wojskowe i CIA
- Zegarek UFO: 8 razy rząd szukał latających spodków
Pierwotnie opublikowano w dniu .
OFERTA: Zaoszczędź 45% na „Jak to działa” „Wszystko o kosmosie” i „Wszystko o historii”!
Przez ograniczony czas możesz wykupić cyfrową subskrypcję dowolnego z naszych najlepiej sprzedających się czasopism naukowych za jedyne 2,38 USD miesięcznie lub 45% zniżki od ceny standardowej przez pierwsze trzy miesiące. Zobacz ofertę
Zobacz wszystkie komentarze (0)