Лазери, захранвани от слънчева светлина, могат да променят пътуването в космоса, смятат учени

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 Пи Ей мидия/ДПА.
Технологията е вдъхновена от начина, по който растенията и бактериите превръщат светлината в химическа енергия чрез процес, известен като фотосинтеза.
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.
Учените също така се надяват, че използването на органични материали вместо, на "нетрайни" изкуствени компоненти означава, че лазерите могат да бъдат ефективно отглеждани отново в космоса. Така те ще могат да бъдат поддържани в експлоатация, без да се налага изпращането на нови части от Земята.
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.
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.
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".
"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. 
Проектът APACE има за цел да създаде нов тип лазер, захранван от светлината на Слънцето.
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.
"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.
"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. 
"Тази технология има потенциала да революционизира начина, по който захранваме космическите операции, правейки изследването по-устойчиво, като същевременно допринася за развитието на технологията за чиста енергия тук, на Земята", продължава той.
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.