واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار» (HT-CSURE)
Hooshyar-Tavandar Common Subsidiary Unit for Research & Engineering
واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار» (HT-CSURE)
Hooshyar-Tavandar Common Subsidiary Unit for Research & Engineeringآغاز تحقیقات جدید ناسا در باره بشقاب پرنده‌ها
ببینید| برداشت محصول به کمک پهپاد و هوش مصنوعی
جمع‌آوری انرژی خورشیدی از فضا توسط چینی‌ها
جمع‌آوری انرژی خورشیدی از فضا توسط چینی‌ها
انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا پتانسیل بالایی دارد، زیرا می‌تواند به طور مداوم انرژی جمع‌آوری کند، در حالی که از مشکلات رایجی مانند آب و هوای بد و انتظار برای طلوع آفتاب عبور کرده است. با این حال، موانعی مانند ارزیابی اثرات پرتوی انرژی با فرکانس بالا بر ارتباطات، ترافیک هوایی و رفاه ساکنان مجاور نیروگاه‌های وجود دارد.بنابراین از بسیاری جهات، فضا مکان مناسبی برای استقرار و استفاده از آرایه‌های انرژی خورشیدی است، چرا که به عنوان مثال هیچ ابری میان نور خوشید و این آرایه‌ها وجود ندارد، هیچ تغییر فصلی وجود ندارد، هیچ فیلتر جوی وجود ندارد و پنل‌های خورشیدی می‌توانند در طول هر ساعت از شبانه‌روز با حداکثر بازدهی کار کنند طبق برخی تخمین‌ها، اگر یک پنل خورشیدی را در فضا مستقر کنیم، تا شش الی هشت برابر بیشتر از آنچه در زمین می‌تواند انرژی تولید کند، کارایی خواهد داشت.
حالا مشکل اینجاست که مدار "زمین‌ثابت" که در آن یک ماهواره کم و بیش درست بالای یک نقطه از زمین به شکل ثابت و متمرکز می‌ماند، در ارتفاع حدود ۳۶ هزار کیلومتری قرار دارد که این تقریباً سه برابر عرض زمین است و انتقال انرژی از این فاصله بسیار دشوار است. ضمن اینکه انتقال این انرژی از فضا به زمین به اضافه هزینه‌های وحشتناک پرتاب‌های فضایی، کار را مشکل‌تر کرده است.
اما هزینه‌های پرتاب‌های فضایی با ظهور موشک‌های قابل استفاده مجدد و فناوری‌های پرتاب اشتراکی و جایگزین کاهش یافته است و این در حالی است که جهان به شدت به انرژی پاک قابل اعتماد نیاز دارد، بنابراین تحقیقات در مورد انرژی خورشیدی فضایی، به‌ویژه بر روی بهبود کارایی انتقال انرژی بی‌سیم، ادامه دارد. محققان امیدوارند که فقط به اندازه چند پیشرفت با تولید برق فرازمینی به صورت تجاری فاصله مانده باشد.
یکی از این پروژه‌های تحقیقاتی مربوط به همین «سیستم تأیید زمینی نیروی خورشیدی فضایی» است که در دانشگاه "شیدیان"(Xidian) چین ساخته شده است.این پروژه برای اولین بار در سال ۲۰۱۴ از دانشکده مهندسی الکترومکانیک دانشگاه "شیدیان" پیشنهاد شد. این سیستم تأیید زمینی با ارتفاع ۷۵ متر(۲۴۶ فوت) که ساخت آن در سال ۲۰۱۸ آغاز شد، به گونه‌ای طراحی شده است که امکان تحقیق در مورد متمرکز سازی نور با راندمان بالا و تبدیل فوتوالکتریک، تبدیل مایکروویو، انتشار امواج مایکروویو و بهینه‌سازی شکل موج، اندازه‌گیری و کنترل پرتوهای مایکروویو، دریافت و تصحیح مایکروویو، و طراحی ساختار مکانیکی هوشمند را فراهم کند.
طبق بیانیه مطبوعاتی این دانشگاه، کارایی این سازه به تازگی توسط گروهی از کارشناسان بازدیدکننده پس از نمایش انتقال بی‌سیم مایکروویو برق در فاصله ۵۵ متری(۱۸۰ فوت) تأیید شده است.این اولین سیستم در جهان است که طیف کامل عملکردهای خورشیدی فضایی از جمله ردیابی خورشید، متمرکز سازی نور، تبدیل آن به الکتریسیته، انتقال آن به شکل مایکروویو و دریافت آن در یک "آنتن یکسو کننده"(rectenna) جداگانه را پوشش می‌دهد.
آنتن یکسوکننده، آنتن تصحیح کننده یا آنتن اصلاح شونده، نوع خاصی از آنتن است که برای تبدیل انرژی مایکروویو به برق جریان مستقیم کاربرد دارد.دانشگاه "شیدیان" می‌گوید که این سیستم در حال حاضر در حالی که تست‌های موفقیت آمیز خود را سه سال زودتر از برنامه پشت سر گذاشته است، در حال کار است.
قسمت بالایی این سازه مجموعه‌ای از دیش‌ها را به حالت تعلیق در خود دارد که به عنوان یک ماهواره جانشین عمل می‌کند و نور خورشید را متمرکز می‌کند، آن را به انرژی تبدیل می‌کند و به زمین می‌فرستد، جایی که یک دیش یکسو کننده آن را دریافت و جمع می‌کند.
در بیانیه مطبوعاتی این دانشگاه آمده است که این تیم تحقیقاتی دچار توهم نیست و رسیدن از انتقال در فاصله ۵۵ متر به ۳۶ هزار کیلومتر با بازدهی کافی برای کارآمد و در دسترس ساختن انرژی خورشیدی فضایی نیازمند پیشرفت‌های متوالی از چندین نسل است و زمان زیادی طول می‌کشد تا پولی که برای این فناوری صرف می‌شود، ثمره بیشتری نسبت به ساختن آرایه‌های خورشیدی بیشتر در اینجا روی سطح زمین داشته باشد. در واقع، اگر یک آنتن انتقال انرژی از فضا مستقر شود، آرایه یکسو کننده زمینی به احتمال زیاد باید چندین کیلومتر عرض داشته باشد تا مقدار مفیدی انرژی دریافت کند.
گفتنی است که در سال ۲۰۱۲ نیز ناسا پروژه‌ای مشابه با این پروژه موسوم به "OMEGA" را به نام "SPS-ALPHA"را اعلام کرد و در وبسایت خود نوشت که این پروژه در صورت موفقیت، ساخت پلتفرم‌های عظیم از ده‌ها هزار عنصر کوچک را ممکن می‌سازد که می‌توانند از راه دور و به صورت مقرون به صرفه برق را با استفاده از انتقال بی‌سیم به روی زمین و همچنین برای ماموریت‌های فضایی منتقل کنند.در عین حال شرکت‌هایی مانند "امرود"(Emrod) در نیوزلند، انتقال بی‌سیم انرژی مایکروویو را برای کاربردهای نزدیک‌تر به زمین مانند جایگزینی خطوط برق ولتاژ بالا در زمین‌های صعب‌العبور پیش می‌برند.
آشنایی با طرح مفهومی هواپیمای خورشیدی "فالکون سولار"
عصر ایران - جهان به تدریج به سمت استفاده از روش ها و گزینه های دوستدار محیط زیست حرکت می کند، و حمل و نقل یکی از صنایع مهمی است که باید خود را با این شرایط سازگار کند. هواپیماهایی که از انرژی خورشیدی نیرو می گیرند یکی از گزینه هایی هستند که در این زمینه مورد توجه قرار گرفته و برخی طرح های مفهومی نگاهی به آینده سفر هوایی داشته اند.
دانلود فیلمهواپیماهای خورشیدی سولار ایمپالس که توسط شرکت هوافضای آمریکایی-اسپانیایی اسکای‌دوئلر اِرو معرفی شدند، چشم اندازی از این که ماشین های پرنده بدون وابستگی به مخزن سوخت یا نیاز به سوختگیری روی زمین چه توانایی هایی دارند را به ما ارائه کرده اند.
بکارگیری هواپیماهای خورشیدی در پروازهای بین قاره ای و طولانی مدت فرصت هایی برای محقق شدن پروازهای کاملا پایدار ایجاد می کند. در همین راستا، شرکت طراحی صنعتی لاسکی دیزاین با معرفی طرح مفهومی "فالکون سولار" (فالکن سولار) رویای پروازهای هواپیماهای تجاری و خصوصی بدون انتشار گازهای گلخانه ای را دنبال می کند.
هواپیمای مفهومی فالکون سولار را می توان به نوعی شبیه به خودرو تسلا مدل اس دنیای هواپیماهایی که از انرژی تجدیدپذیر نیرو می گیرند، در نظر گرفت که با بال هایی پهناور در آسمان پرواز می کند. این طرح مفهومی قواعد پذیرفته شده طراحی هواپیما را با ارائه مجموعه ای پیشرفته از بال ها به شکل منحنی، به چالش کشیده است. اندازه بزرگ و شکل بال ها در برابر نسبت کلی بدنه این هواپیمای خورشیدی جلب توجه می کند. طراحی هواپیما با الهام از پرنده شکاری قوش صورت گرفته و شکل آن می تواند به تامین نیروی بالابر بیشتر کمک کند.
در قسمت عقب هواپیمای خورشیدی فالکون سولار هیچ سکان، بال عقب یا تثبیت کننده عمودی دیده نمی شود. از این رو، امیدواریم در حال نگاه به فناوری پیشرفته ای باشیم که امکان چرخش بی نیاز از قسمت های کلیدی فعلی در هر ماشین پرنده را ممکن می سازد. مجموعه ای از پنل های خورشیدی در سراسر طول بال ها جای گرفته اند که باید قادر به تولید انرژی کافی هنگام پرواز فالکون سولار در آسمان باشند.
در حال حاضر، کابین هواپیمای فالکون سولار نسبتا جمع و جور به نظر می رسد و هنوز مشخص نیست فضای کافی برای جابجایی مسافران وجود دارد یا خیر. این هواپیما را می توان بیشتر شبیه به یک قایق تفریحی لوکس پرنده در نظر گرفت که می تواند در آینده نزدیک توجه افراد ثروتمند را به سوی خود جلب کند.
هیوندای و پرواز برد 1000 کیلومتر با سوخت هیدروژنی
عصر ایران - دنیای وسایل نقلیه در حال تغییر است تا نیازهای آینده را برآورده کند. در این میان، هیوندای یکی از شرکت هایی است که قصد دارد در موج جدید هوانوردی الکتریکی حضور پر رنگی داشته و با تاسیس شرکت تابعه "سوپرنال" برای معرفی عمودپروازهای الکتریکی (eVTOL) در اواخر سال 2021 نشان داده در این زمینه جدی است.
سوپرنال فعالیت در بازار تاکسی های هوایی آینده را هدف قرار داده است.
هیوندای اخیرا و طی کارگاه اچ2 اِرو انجمن پرواز عمودی (Vertical Flight Society) قصد خود برای استفاده از یک فناوری جدید مبتنی بر هیدروژن در دنیای هوانوردی را آشکار کرده است.
در شرایطی که عرضه عمودپرواز الکتریکی سوپرنال در سال 2028 برنامه ریزی شده، هیوندای عرضه هواگرد الکتریکی باند کوتاه (eSTOL) خود در سال 2030 را هدف قرار داده است.
در حال حاضر هیوندای/کیا و تویوتا دو شرکت اصلی فعال در زمینه خودروهای سلول سوخت هیدروژنی هستند. در شرایطی که بیشتر جهان به دنبال باتری ها برای استفاده در خودروهای سواری هستند، کره جنوبی و ژاپن تمایل خود به توسعه اقتصاد هیدروژنی که فراتر از حوزه حمل و نقل شخصی است را نشان داده اند.
طرح های هوانوردی هیوندای می تواند روشی جدید و پاک برای حمل و نقل شهری ارائه کند
به گفته یش پرمکومار مدیر ارشد هیوندای برای پروژه سوپرنال: ما قصد داریم بازیگری برجسته در بازار هوانوردی آینده باشیم. در حال حاضر، فکر نمی کنم زمانی که در مورد هوانوردی صحبت شود، هیوندای نخستین نامی باشد که در ذهن افراد نقش ببندد. از این رو، مشارکت با دیگران یکی از مواردی است که بر آن متمرکز هستیم. ما می دانیم که موارد بسیاری در مورد هوانوردی وجود دارند که به یادگیری و درک آنها نیاز داریم.
هواگرد الکتریکی باند کوتاه هیوندای که می تواند بیش از 1000 کیلومتر سفر کند
به گفته پرمکومار، عمودپروازهای الکتریکی به طور معمول بردی بیش از 120 کیلومتر ندارند. البته این مسافتی نسبتا طولانی و مناسب برای حمل و نقل در شهر است. بر همین اساس، باتری ها به عنوان بهترین راه حل برای پروازهای کوتاه برد مد نظر ما قرار گرفتند.
اما برای مسافت های طولانی‌تر، هیوندای از کار روی هواگرد الکتریکی باند کوتاه هیدروژنی که توانایی طی مسیر بین 200 تا 1000 کیلومتر را دارد، خبر داده است. این هواگردها را می توان به عنوان جایگزین هایی پاک برای هواپیماهای منطقه ای در نظر گرفت که به جای برخاستن و فرود روی پشت بام ساختمان ها مانند آنچه عمودپروازهای الکتریکی انجام می دهند، از فرودگاه ها برای این کار استفاده می کنند.
به گفته پرمکومار، برای بسترهای حمل و نقل منطقه ای، وسایل نقلیه هیبریدی یک گزینه در دسترس بودند، اما هیوندای به عنوان شرکتی متعهد به پایداری و آلایندگی صفر قصدی برای عقب گرد نداشت. مسیر پیش روی ما استفاده از سلول های سوختی بود.
هیوندای شرکتی ناآشنا با فناوری سلول سوختی هیدروژنی نیست و در خودروهایی مانند نکسو از آن استفاده می کند، اما باید نحوه استفاده از این فناوری و اعمال آن در هوانوردی را بیابد.
بنابر جدول زمانی فعلی سوپرنال، عمودپروازهای الکتریکی هیوندای از سال 2028 روانه بازار می شوند و هواگرد الکتریکی باند کوتاه منطقه ای شرکت در سال 2030 در دسترس خواهد بود.