Sluneční zrcadla loví asteroidy v noci

Aby solární elektrárny nezlenivěly, snaží se vědec John Sandusky ze Sandia National Laboratories poskytnout zrcadlům heliostatu postranní ruch. V National Solar Thermal Test Facility experimentuje s tím, jak je přimět, aby v noci lovili asteroidy.

Ať už jsou jejich výhody jakékoli, všechny solární systémy mají jednu společnou chybu – nefungují v noci. Jakmile slunce zapadne, je to na den. Systém se vypne a generuje nulovou energii až do východu slunce následujícího dne.

To je prostě fakt života a techniky, ale co když existuje způsob, jak získat nějakou užitečnou práci ze solární elektrárny, když jsou hvězdy venku? To byla otázka, na kterou chtěl Sandusky odpovědět, když začal své testy v National Solar Thermal Test Facility v Sandia National Laboratories v Albuquerque v Novém Mexiku.

Jediný výzkumný závod svého druhu ve Spojených státech se skládá z 200 stop vysoké (61 m) betonové věže lemované 218 zrcadly namontovanými na heliostatech, které automaticky sledují slunce a soustředí jeho paprsky na cíl věže. Se svými 398 čtverečními stopami (37 m2) reflexních povrchů může zařízení generovat 6 MWt energie.

Sandia Labs

Pamatujte, že když slunce zapadne, výkon klesne na čistou nulu.

Tyto heliostaty však umí víc než jen sledovat slunce. Mohou být také naprogramovány tak, aby sledovaly jiné objekty, a to znamená, že je Sandusky může přimět udělat něco chytrého.

V rámci projektu Laboratory Directed Research and Development, Sandusky vzal jeden z heliostatů a nechal jej sledovat noční oblohu jako dalekohled a promítal odraženou energii na optické přístroje na věži. Tato energie činila pouze femtowatt výkonu, ale oscilací heliostatu tam a zpět během jednominutového cyklu vytvořil podmínky vhodné pro detekci asteroidů.

Tradičně jsou asteroidy pozorovány pomocí plnohodnotných optických teleskopů, které zachycují časosběrné snímky oblohy během minut nebo hodin, přičemž dalekohled je synchronizován pro sledování hvězd. Při těchto dlouhých expozicích se hvězdy jeví jako světelné body. Pokud je však asteroid přítomen, jeví se jako pruh, což astronomům umožňuje určit jeho existenci, vzdálenost, velikost a oběžnou dráhu.

Sandia Labs

Problém je v tom, že je tu hodně oblohy a konečný počet dalekohledů, a proto je tolik asteroidů objeveno oddanými amatéry. Protože nyní víme, že asteroidy mohou být zdrojem cenných minerálů i potenciálním nebezpečím pro Zemi, astronomové touží po dalších nástrojích, které by zlepšily jejich detekční schopnosti.

Sanduskyho technika nevytváří obrázky s viditelnými pruhy. Místo toho zachycuje fotoproudové výkonové spektrum přicházejícího světla s rozlišením nižším než millihertz. Pokud asteroid – nebo kosmická loď – projde zorným polem, projeví se to jako frekvenční posun vzhledem k svitu hvězd v pozadí, což ukazuje na změnu úhlu pohybu.

Není to tak dramatické jako fotografická deska s jasným pruhem, ale je dost dobrá na to, aby ukázala potenciál pro použití nečinných solárních energetických zařízení jako levných doplňků k systému poslední výstrahy NASA (ATLAS) Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System (ATLAS), který je navržen tak, aby vyhledával potenciálně nebezpečné asteroidy. Podle Sanduskyho by to mohlo mít také vojenské využití tím, že by obranným agenturám umožnilo detekovat kosmické lodě tajně operující v cislunárním prostoru. To by však vyžadovalo rozvinutí techniky na praktickou úroveň.

„Hledáme možnosti, jak rozšířit z jednoho heliostatu na mnoho a snažíme se ukázat, že můžeme pomoci najít objekty v blízkosti Země,“ řekl Sandusky. „Chceme také ukázat, že dokážeme rozšířit technologii pro detekci ještě menších asteroidů.“

Výzkum byl prezentován na konferenci Mezinárodní společnosti pro optiku a fotoniku.

Zdroj: Sandia Labs