فنآوری های مهم و حیاتی سال ۲۰۲۳

بازدید: 39 بازدید

ایجاد و مهار پلاسما در قلب واکنش‌های گداخت هسته‌ای

منبع تصویر،LAWRENCE LIVERMORE NATIONAL LABORATORY

توضیح تصویر،ایجاد و مهار پلاسما در قلب واکنش‌های گداخت هسته‌ای

ساعت ۱:۰۳ صبح دوشنبه ۵ دسامبر قوی‌ترین لیزر روی کره زمین در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور در کالیفرنیا در آزمایشی که جهان فیزیک و فراتر از آن را تکان داد، پا به عرصه وجود نهاد.

این لیزر کپسولی از سوخت به اندازه یک دانه فلفل را هدف قرار داد و دماها و فشارهایی را ایجاد کرد که باعث واکنش گداخت هسته‌ای شد – واکنشی که نیروی خورشید را تأمین می‌کند.

تأسیسات ملی احتراق (NIF) آزمایش‌هایی از این قبیل را قبلاً هم انجام داد بود ولی این بار انرژی حاصل از این واکنش بیشتر از نیروی لیزری بود که برای آزاد ساختن آن به کار رفته بود.

این ماجرا لحظه‌ای تاریخی برای محققان گداخت هسته‌ای بود و هر چند رآکتورهای گداخت هسته‌ای هنوز راه درازی برای تولید برقی دارند که بتوانیم از آن استفاده کنیم، این آزمایش نشان می‌دهد که فیزیک جواب می‌دهد.

تأسیسات ملی احتراق از لیزر برای ایجاد واکنش گداخت هسته‌ای استفاده می‌کند

منبع تصویر،LAWRENCE LIVERMORE NATIONAL LABORATORY

توضیح تصویر،تأسیسات ملی احتراق از لیزر برای ایجاد واکنش گداخت هسته‌ای استفاده می‌کند

کیم بودیل، رئیس آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور، می‌گوید: «ما اولین قدم‌های آزمایشی را به سوی یک منبع انرژی پاک برداشته‌ایم که می‌تواند انقلابی در جهان ایجاد کند.»

نوید یک رآکتور گداخت کارآمد خیره‌کننده است. چنین رآکتوری مقادیر نسبتاً کمی سوخت لازم دارد، هیچ نوع گاز گلخانه‌ای تولید نمی‌کند و زباله‌ رادیواکتیو بسیار کمی به جا می‌گذارد که آن را در مقایسه با رآکتورهای اتمی فعلی بسیار محبوب‌تر می‌کند.

فراوانی گداخت

موفقیت‌های تأسیسات ملی احتراق ده‌ها شرکت خصوصی را که امیدوارند روزی یک رآکتور گداخت تجاری بسازند، برخواهد انگیخت.

یک طرح خصوصی در بریتانیا امیدوار است که در سال ۲۰۲۳ دستاورد بزرگی داشته باشد. پروژه «گداخت سپیده‌دم» (First Light Fusion) که بیرون آکسفورد واقع است، شیوه بدیعی برای ایجاد شرایط گداخت دارد.

یک قرص آلومینیومی کوچک را با سرعتی نزدیک به ۲۰ کیلومتر در ثانیه به سوی هدف‌هایی ویژه‌ای پرتاب می‌کند که حاوی سوخت مورد نیاز برای گداخت هستند.

در لحظه برخورد، هدف فرو می‌پاشد و امواج فشار عظیمی ایجاد می‌کند که می‌تواند جرقه یک واکنش گداخت را بزند.

گداخت سپیده‌دم پرتابه‌هایی را به سوی هدفی برای ایجاد شرایط گداخت شلیک می‌کند

منبع تصویر،FIRST LIGHT FUSION

توضیح تصویر،گداخت سپیده‌دم پرتابه‌هایی را به سوی هدفی برای ایجاد شرایط گداخت شلیک می‌کند

اوایل امسال شرکت فرست لایت، در موقعیتی تاریخی برای این شرکت، تأیید کرد که با استفاده از این روش به گداخت دست یافته است.

در سال ۲۰۲۳، این تیم کارش را روی «ماشین ۴» شروع می‌کند که رآکتوری بسیاری بزرگ‌تر است و امیدوارند که سد جادویی گداخت را نیز در هم بشکند – و انرژی بیشتر از چیزی که به آن داده شده است دریافت کند.

«فرست لایت» در رقابت با ده‌ها شرکت دیگر است که می‌کوشند گداخت را محقق کنند ولی بنیان‌گذار این شرکت مطمئن است که در مسیر درست قرار دارند.

نیک هاوکر، بنیان‌گذار «گداخت فرست لایت» می‌گوید: «فکر می‌کنم سال ۲۰۲۳ سالی خواهد بود که ما تحولی راهبردی خواهیم داشت، از چیزی که در واقع آزمایشی بسیار پیچیده و مهم بوده است به سوی تحقق پیشرفت‌هایی بسیار واقعی در مسیر انرژی گداخت تجاری.»

در عین حال، در آمریکا خبر مهم دیگری در جهان گداخت باید اوایل سال ۲۰۲۳ منتشر شود.

دولت آمریکا اعلام خواهد کرد کدام شرکت خصوصی ۵۰ میلیون دلار (۴۰ میلیون پوند) بودجه برای ساخت یک نیروگاه گداخت آزمایشی دریافت خواهد کرد. هدف آن داشتن یک رآکتور کارآمد تا اوایل دهه ۲۰۳۰ است.

آینده پرواز؟

نمایشی از نوع خدمات شهری که «هوافضای ورتیکال» تصور می‌کند

منبع تصویر،VERTICAL AEROSPCE

توضیح تصویر،نمایشی از نوع خدمات شهری که «هوافضای ورتیکال» تصور می‌کند

هواپیمایی را تصور کنید که می‌تواند مثل یک هلی‌کوپتر پرواز کند و فرود بیاید ولی بدون صدا، هزینه و انتشار گازهای آلاینده.

این چشم‌انداز شرکت‌هایی است که سراغ تولید به اصطلاح ای‌ویتول (eVTOL) می‌روند (یعنی هواگرد برقی عمودپرواز و فرود).

ده‌ها شرکت در سراسر جهان شرط می‌بندند که برای این وسایل که برای سفرهای نسبتاً کوتاه و شمار اندکی مسافر طراحی شده‌اند، بازاری وجود دارد.

آن‌ها مدعی هستند که هواپیماهای ای‌ویتول می‌تواند هزینه پرواز را کاهش دهند، چون موتورهای برقیِ آن را با هزینه کمتری نسبت به موتورهای بالگرد می‌توان راه انداخت و نگهداری کرد.

علاوه بر این، مدعی هستند که هواپیمای آن‌ها بی سر و صدا است و گازهای آلاینده را منتشر نمی‌کند.

هوافضای ورتیکال آزمایش ای‌ویتول خود را در سال ۲۰۲۳ اجرا خواهد کرد

منبع تصویر،VERTICAL AEROSPACE

توضیح تصویر،هوافضای ورتیکال آزمایش ای‌ویتول خود را در سال ۲۰۲۳ اجرا خواهد کرد

شرکت هوافضای ورتیکال (Vertical Aerospace) مستقر در بریستول یکی از شرکت‌هایی است که امیدوار است بازیگری در این عرصه از صنعت باشد.

وی‌اکس۴ (VX4) این شرکت اوایل امسال برای بار نخست پرواز کرد. برای پرواز اول، این هواپیما به زمین وصل بود و تنها ده دقیقه در هوا معلق بود.

اما پیشرفت واقعی در سال ۲۰۲۳ با یک سلسله پروازهای آزمایشی رخ خواهد داد. هواپیما از برخاستن عمودی به سوی پرواز به جلو و پریدن در ارتفاع‌های بالاتر و سرعت‌های تندتر خواهد رفت.

هدف این است که وی‌اکس۴ در سال ۲۰۲۵ گواهی حمل مسافر بگیرد.

هوافضای ورتیکال با سایر تولیدکنندگان ای‌ویتول که آن‌ها نیز مشغول آزمایش هواپیما هستند در رقابت است.

لیلیوم از موتورهای برقی جت که می‌توانند بین رانش عمودی و افقی حرکت کنند،‌ استفاده می‌کند

منبع تصویر،LILIUM

توضیح تصویر،لیلیوم از موتورهای برقی جت که می‌توانند بین رانش عمودی و افقی حرکت کنند،‌ استفاده می‌کند

ولوکوپتر (Volocopter) که در آلمان مستقر است، قصد دارد آزمایش‌های علنی پرواز مدل ولوسیتی‌اش (VoloCity) را سال آینده انجام دهد. این شرکت امیدوار است که گواهی هواپیما را در سال ۲۰۲۴ دریافت کند و سپس خدمات خود را در سنگاپور، پاریس و رم راه‌اندازی کند.

همچنین لیلیوم (Lilium) قصد دارد که سال آینده نخستین نسخه تولیدی ای‌ویتول خود را بسازد. لیلیوم که در آلمان مستقر است پنج نمونه اولیه هواپیما را از سال ۲۰۱۷ آزمایش کرده است.

لیلیوم به جای استفاده از تیغه‌های چرخان که شرکت‌های هوافضای ورتیکال و ولوکوپتر از آن‌ها استفاده می‌کنند، از ۳۰ جت برقی استفاده می‌کند که می‌‌توانند هم‌زمان برای چرخش بین بلند شدن عمودی و پرواز به جلو کج شوند.

مانع بزرگ برای همه این طرح‌ها کسب گواهی از تنظیم‌کنندگان هوانوردی است – که فرایندی سخت‌گیرانه و گران است که ممکن است سال‌ها طول بکشد.

دیگر «نقطه کور آنتن‌دهی» در کار نخواهد بود؟

حتی در کشورهای ثروتمند هم مناطقی وجود دارد که برای مردم داشتن آنتن قوی برای تلفن همراهشان غیرممکن است.

شرکت موبایل ای‌اس‌تی ماهواره‌هایش را در کارخانه‌اش در تگزاس می‌سازد

منبع تصویر،AST SPACEMOBILE

توضیح تصویر،شرکت موبایل ای‌اس‌تی ماهواره‌هایش را در کارخانه‌اش در تگزاس می‌سازد

به این تعداد، میلیاردها نفری را در نقاط تهی‌دست و دورافتاده زمین بیفزایید که مطلقاً هیچ آنتنی ندارند و بازاری عظیم و بکر پیش روی شماست.

شرکت اسپیس‌موبایل ای‌اس‌تی (AST SpaceMobile) برنامه‌هایی برای پر کردن این شکاف در بازار تلفن همراه دارد.

این شرکت با پشتیبانی بعضی از غول‌های صنعت تلفن همراه مثل AT&T و Vodafone مشغول تولید فناوری‌ای بوده است که تلفن‌های همراه را قادر می‌سازند که به طور مستقیم برای ایجاد تماس یا استفاده از داده‌ با سرعت ۵جی به ماهواره وصل شوند.

این شرکت در حال حاضر یک ماهواره آزمایشی در مدار پایین زمین دارد ولی در سال ۲۰۲۳ قصد دارد پنج ماهواره دیگر به مدار بفرستند. این ماهواره‌ها قادر به پوشش متناوب خواهند بود و وقتی که ۱۰۰ ماهواره در موقعیت قرار بگیرند – احتمالاً تا سال ۲۰۲۴ – خدمات جهانی پیوسته نیز در دسترس خواهد بود.

ای‌اس‌تی خدمات‌اش را مستقیماً به مشتریان نخواهد فروخت بلکه با ارایه‌دهندگان خدمات تلفن همکاری خواهد کرد تا ارایه پوشش ماهواره‌ای را به عنوان گزینه‌ای اضافی ارایه کنند.

این خدمات، چالشی برای استارلینک خواهد بود که خدمات ماهواره‌ای فراخ‌باندی است که ایلان ماسک ایجاد کرده است. آن خدمات نیازمند یک بشقاب ماهواره کوچک برای اتصال به اینترنت فراخ‌باند است.

ای‌اس‌تی امیدوار است که سهولت امکان اتصال فقط با استفاده از یک تلفن، با مبلغی مناسب، جاذبه بزرگی باشد.

اسکات ویسنی‌یوسکی از شرکت اسپیس‌موبایل ای‌اس‌تی می‌گوید: «شکاف‌های آنتن‌دهی بسیار واقعی و مشکل‌آفرین هستند. در نتیجه این راه حلی است بسیار جذاب و بازار بسیار بزرگی دارد. و به این دلیل است که گردانندگان شبکه‌های تلفن همراه این اندازه از ما پشتیبانی می‌کنند.»

اشتراک گذاری
نوشته های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سبد خرید

هیچ محصولی در سبدخرید نیست.

بازگشت به فروشگاه
ورود به سایت