Çinli araştırmacılar, Ay'ın kablosuz enerji aktarımının gerçek koşullarda kullanılacağı ilk yer olabileceğini düşünüyor. Hazırlanan yeni projeye göre güneş ışığı alan noktalarda üretilen enerji, lazer ışınlarıyla karanlık kraterlerde çalışan keşif araçlarına ulaştırılacak.
Bu fikir, Ay'ın güney kutbuna odaklanıyor. Bölgedeki yüksek krater kenarları neredeyse sürekli güneş ışığı alırken, hemen yanlarında bulunan derin kraterler sürekli karanlıkta kalıyor. Bilim insanları bu karanlık alanlarda büyük miktarda su buzu bulunduğunu düşünüyor.
Kablo ve büyük bataryalara ihtiyaç duymayacak
Önerilen sistemde keşif araçları uzun kablolar taşımayacak ya da ağır bataryalara ihtiyaç duymayacak. Güneş ışığı alan zirvelere kurulacak güneş enerjisi istasyonları lazer ışınları üretecek. Bu ışınlar, karanlık kraterlerde görev yapan araçlara enerji gönderecek.
Çin'deki Harbin Teknoloji Enstitüsü araştırmacıları, bu yöntemin Ay'ın en zorlu bölgelerinde yapılacak bilimsel çalışmalar için daha verimli bir enerji çözümü sunabileceğini belirtiyor.
Lazer enerji ağı için yeni plan hazırlandı
Araştırmacılar, hakemli Journal of Deep Space Exploration dergisinde yayımlanan çalışmada Ay yüzeyi için geliştirilen lazer tabanlı enerji ağının nasıl kurulabileceğini anlattı.
Çalışmayı yürüten ekip, Harbin Teknoloji Enstitüsü ile birlikte lazer teknolojileri ve uzay sistemleri alanında faaliyet gösteren iki ulusal araştırma laboratuvarında görev yapıyor. Araştırmacılar, bu sistemin gelecekte kurulacak Ay araştırma istasyonlarının enerji altyapısına temel oluşturabileceğini ifade ediyor.
Çalışmaya göre lazer istasyonlarının yerinin yaklaşık 100 metre değiştirilmesi, enerji ağının kapsama alanını yüzde 35'in üzerinde artırdı. Ayrıca enerji sağlanan bölgeler arasındaki bağlantı da neredeyse kesintisiz hale geldi.
Ay'ın güney kutbu yarışın merkezinde
Bu proje, Çin ile ABD'nin Ay'da kalıcı bilimsel çalışmalar yürütme planlarını hızlandırdığı dönemde gündeme geldi.
Hem NASA'nın Artemis görevleri hem de Çin'in Chang'e programı Ay'ın güney kutbunu hedefliyor. Bölge, uzun süre güneş ışığı alan yüksek tepeleri ve su buzu barındırdığı düşünülen karanlık kraterleri sayesinde gelecekte kurulacak Ay üsleri için en önemli adaylardan biri olarak görülüyor.
Güneş ışığının ulaşamadığı bölgelere enerji taşınacak
Ay'ın sürekli gölgede kalan kraterlerinde çalışan araçlar için enerji sağlamak büyük sorun oluşturuyor. Bu alanlarda güneş panelleri çalışmıyor. Bataryalar ise uzun süreli görevler için yeterli olmayabiliyor.
Önerilen sistem bu sorunu lazer teknolojisiyle çözmeyi amaçlıyor. Güneş panelleri önce elektrik üretecek. Daha sonra bu enerji lazer ışınlarına dönüştürülecek ve keşif araçlarının üzerindeki alıcılara gönderilecek. Araçlar da gelen lazer ışığını yeniden elektriğe çevirecek.
Simülasyonlarda dikkat çeken sonuçlar
Sistem tek bir istasyona bağlı çalışmayacak. Birden fazla enerji istasyonu ortak bir ağ oluşturacak. Böylece keşif araçları enerji kapsama alanı içinde hareket ederken büyük bataryalar taşımak zorunda kalmayacak.
Araştırma ekibi, istasyonların yerini belirlerken sadece güneş ışığını değil, enerji kapsama alanını ve ağ bağlantısını da hesaplayan istatistiksel bir model kullandı.
Testlerde, NASA'nın Shackleton Krateri çevresine ait lazer yükseklik verileri kullanıldı. Sonuçlara göre sistemin enerji kapsama alanı yaklaşık yüzde 18'den yüzde 24'ün üzerine çıktı. Bölgesel bağlantı oranı ise yüzde 40'ın altından neredeyse yüzde 100 seviyesine ulaştı.
Simülasyonlar, yaklaşık 5 kilometrelik mesafede bile lazer sisteminin Ay'ın sürekli karanlıkta kalan bölgelerinde çalışan keşif araçlarına yetecek düzeyde enerji sağlayabildiğini gösterdi.