Кредит: INESC TEC
Использование лазеров в космосе – реальность. Несмотря на то, что радиоволны на протяжении веков были основой космической связи, потребность в более быстрой передаче большего количества данных сделала эти более легкие, более гибкие и более безопасные инфракрасные лучи (невидимые для человеческого глаза) будущим космической связи. .
Недавно завершился WipTherm, европейский проект, посвященный разработке новаторских решений беспроводной передачи энергии в области микроспутниковой энергетики для исследования космоса. А Институт систем и вычислительной техники, технологий и науки (INESC TEC), один из пяти партнеров проекта, сосредоточился на разработке мощного волоконно-оптического лазера. За координацию проекта отвечали Институт физики перспективных материалов, нанотехнологий и фотоники (IFIMUP) и факультет естественных наук Университета Порту (FCUP).
Команда исследователей продемонстрировала решение на авиабазе в Авейру, городе на западном побережье Португалии. Орландо Фразао, исследователь Центра прикладной фотоники INESC TEC (CAP), дал «очень положительную оценку» результатам проекта. «Мы смогли расширить наши знания о мощных лазерах и разработать новые волоконно-оптические лазеры с несколькими потенциальными применениями».
Лазеры, подобные тому, который разработан Португальским научно-исследовательским институтом, особенно важны в освоении космоса. Волоконно-оптическая связь, в которой для передачи сигнала используется свет, а не электрический ток, является подходящим вариантом в таких сценариях, как космическая связь.
«Наша роль в консорциуме заключалась в разработке мощного лазера, полностью выполненного из оптического волокна, работающего в диапазоне 1550 нанометров и с максимальной мощностью 40 Вт. Кроме того, мы разработали телескоп, способный одновременно освещать 27 термоэлектрических датчиков с помощью набор линз», — сказал исследователь и профессор FCUP.
Во время финальной демонстрации WipTherm на авиабазе Сан-Хасинто исследователям удалось добиться выходной мощности 20 Вт для питания термоэлектрических датчиков. «Будущие разработки могут включать преобразование этих лазеров в импульсные для получения мощности, близкой к кВт», — добавил Орландо Фразао.
«Основная цель заключалась в разработке лазеров непрерывного излучения, позволяющих получать достаточную мощность и создавать температурный градиент в термоэлектрической системе. Использование лазеров в космосе — реальность, однако лазеры требуют повышенного ухода, поскольку это инструменты, которые можно использовать для «Военные цели. Мы пытаемся понять, какие типы лазеров и какие особенности можно использовать в академических целях или в качестве коммерческих решений», — заявил исследователь.
Лазеры для питания спутников
«Сила» — одно из ключевых слов проекта, координируемого Университетом Порту. Основной целью WipTherm было создание инновационной беспроводной системы передачи энергии для подзарядки компонентов хранения энергии, используемых в технологиях CubeSat (например, микро- и наноспутников).
И это очень важно: с развитием технологий CubeSat спрос на энергию в этом сегменте рынка также увеличился, что требует более крупных солнечных панелей, эффективных систем хранения энергии и других систем передачи и сбора энергии. Во время демонстрации команда использовала мощный лазер для подзарядки CubeSat. Этот очень маленький спутник, оснащенный термоэлектрическими датчиками, разработанными IFIMUP, смог поглощать свет с длиной волны 1500 нанометров, повышая тем самым эффективность зарядки.
По словам Орландо Фрасао, «еще рано» понимать потенциальное влияние работ, проводимых в рамках проекта, на будущее отрасли. Однако обучение с помощью WipTherm позволяет исследователям сосредоточиться на новом европейском проекте Transition. «В этот новый проект мы уже включили бизнес-модель идеи подзарядки с помощью лазеров», — заключил Орландо Фразао.
Информация от: INESC Брюссельский центр
