Учени: Лазери, захранвани от слънцето, могат да променят пътуването в космоса

Технологията е вдъхновена от начина, по който растенията и бактериите превръщат светлината в химическа енергия чрез процес, известен като фотосинтеза.

За разлика от конвенционалните полупроводникови слънчеви панели, които преобразуват слънчевата светлина в електричество, този процес няма да разчита на никакви електронни компоненти.

Проектът, наречен APACE, първо цели разработването на технологията в лабораторни условия, преди да тества и усъвършенства нейната пригодност за използване в космоса.

Технологията се разработва от международен екип, който включва изследователи от университета "Хериът-Уат" в Единбург, Шотландия.

Професор Ерик Гейджър от университетския Институт по фотоника и квантови науки отбелязва, че технологията представлява потенциален "пробив в космическата енергия".

Проектът APACE има за цел да създаде нов тип лазер, захранван от светлината на Слънцето.

"Нашият проект ще използва това ниво на усилване, за да превърне слънчевата светлина в лазерен лъч, без да разчита на електрически компоненти", казва Гейджър.

По думите му учените вече знаят, че е възможно да бъдат отглеждани бактерии в космоса, например чрез проучвания на Международната космическа станция (МКС). Някои устойчиви бактерии са оцелели дори при излагане на открития космос.

Изследователският екип ще започне с извличането и изучаването на естествените механизми за събиране на светлина от видове бактерии, които са еволюирали, за да оцелеят в условия на изключително слаба светлина.

Тези бактерии имат високоспециализирани молекулярни антенни структури, които могат да улавят и канализират почти всеки фотон светлина, който получават. Това ги прави най-ефективните слънчеви колектори в природата.

Изследователите ще разработят и изкуствени версии на тези структури и нови лазерни материали, които могат да работят както с естествените, така и с изкуствените колектори на светлина.

След това учените планират да комбинират тези компоненти в нов тип лазерен материал и да го тестват в по-големи системи.

Очаква се първият прототип на новата технология да бъде готов за тестване до три години.

Проектът APACE е на стойност 4 милиона евро. В него участват изследователи от Великобритания, Италия, Германия и Полша, отбелязва ДПА.

Лазери, които използват естествената способност на бактериите да преобразуват слънчевата светлина в енергия, могат да захранват мисии до Марс и да осигурят източник на чиста енергия на Земята, смятат учени, цитирани от БТА.

Целта е антените за събиране на светлина от определени видове фотосинтезиращи бактерии да се модифицират, за да "усилват" енергията от слънчевата светлина и да я преобразуват в лазерни лъчи, които могат да я предават през космическото пространство.

Според изследователите в случай на успех тя може да бъде използвана от световните космически агенции за осигуряване на енергия за космически изследвания, включително за лунни бази или мисии до Марс, както и като нов начин за предаване на чиста безжична енергия на Земята.

"Устойчивото генериране на енергия в космоса, без да се разчита на нетрайни компоненти, изпратени от Земята, представлява голямо предизвикателство. Живите организми обаче са експерти в това да бъдат самодостатъчни и да използват самосглобяване", каза той.

"Нашият проект не само черпи вдъхновение от биологията, но и отива една стъпка по-далече, като използва функционалност, която вече съществува във фотосинтетичния механизъм на бактериите, за да постигне пробив в космическата енергия", допълва ученията.

Обичайната слънчева светлина обикновено е твърде слаба, за да захранва директно лазер. Тези специални бактерии обаче са невероятно ефективни в улавянето и насочването й чрез своите сложно проектирани структури за събиране на светлина, които могат ефективно да усилят енергийния поток от слънчевата светлина, обяснява ученият.

"Ако нашата нова технология може да бъде изградена и използвана на космическите станции, тя ще помогне за генериране на енергия на местно ниво и дори ще е в състояние да предложи начин за изпращане на енергия към сателити или обратно на Земята, използвайки инфрачервени лазерни лъчи", казва още Ерик Гейджър.