Cameron Merritt
0 
3862
668
Noot van de redacteur: de volgende geheime missie van de US Space Force van een X-37B-ruimtevliegtuig met robot werd vertraagd door slecht weer. Zondagochtend (17 mei) wordt er weer een lanceringspoging ondernomen.
Een geheim militair ruimtevliegtuig zal binnenkort het idee testen om microgolfstralen te gebruiken om vanuit de ruimte zonne-energie naar de aarde te sturen. Het X-37B-ruimtevliegtuig van de Amerikaanse luchtmacht zal naar verwachting zaterdag (16 mei) in een baan om de aarde worden gelanceerd met een experiment aan boord dat de mogelijkheid test..
Het Photovoltaic Radiofrequency Antenna Module Flight Experiment (PRAM-FX) vertegenwoordigt de eerste orbitale test van een sci-fi-technologie die voor het eerst werd bedacht in de 19e eeuw: zonne-energie. Bouw een groot zonnepaneel in een baan om de aarde, zo luidt het idee, en het zou genoeg zonlicht kunnen opvangen (ongefilterd door atmosferische effecten of wolken) om een krachtige straal microgolven te genereren. Een verzamelstation op aarde zou die straal dan omzetten in nuttig vermogen. Lanceer elke satelliet in een baan die hoog genoeg is en hij zal een bijna constante stroom zonlicht ontvangen, met slechts korte passages door de schaduw van de aarde. Een hele constellatie van zonnepanelen biedt mogelijk ononderbroken 24/7 stroom.
"Het idee kreeg veel aandacht en kwam tot zijn recht in de late jaren 60, begin jaren 70, toen het noodzakelijk werd om andere energiebronnen dan fossiele brandstoffen te onderzoeken", toen de voorraden fossiele brandstoffen onstabiel werden en de prijzen omhoogschoten, zei Paul Jaffe, een civiele elektronica-ingenieur bij het US Naval Research Laboratory (NRL) en leider van het stralende energieonderzoek van het NRL.
Verwant:Het X-37B-ruimtevliegtuig: 6 verrassende feiten
Dat onderzoek nam af toen de brandstofprijzen daalden, zei Jaffe. Maar in 2007 nam het ministerie van Defensie het stokje over. Een satellietstraal is een veel veiligere en efficiëntere manier om stroom naar een overzeese militaire basis te krijgen dan konvooien met brandstoftrucks, zei hij. Die vrachtwagens, gevuld met brandbare brandstof, kunnen worden aangevallen en vernietigd, waarbij het leven van hun chauffeurs en bewakers in gevaar komt. Maar een microgolfstraal gaat onzichtbaar onbewaakt door de atmosfeer. Je kunt er niet op schieten.
Na verloop van tijd kunnen de stralen ook militaire drones aandrijven, zoals die nu worden gebruikt voor spionage en moord in het buitenland. Aangedreven door een microgolfstraal, konden de drones eindeloos boven je hoofd zoemen zonder ooit te hoeven landen om bij te tanken. (Nog verder op de weg kunnen er natuurlijk civiele toepassingen voor de technologie zijn.)
Tot nu toe kan PRAM-FX dat allemaal niet doen. Maar het biedt het NRL-team een eerste kans om een belangrijk onderdeel van een zonne-energiesatelliet te testen in de omgeving waar het uiteindelijk zou functioneren.
Het experimentele apparaat plaatst zijn elektronica tussen een zonnepaneel en een achterplaat, aldus Chris DePuma, een elektronica-ingenieur bij het NRL die ook aan het project werkt. Het zonnepaneel verzamelt energie van de zon, zet deze om in een elektrische gelijkstroom en gebruikt die stroom vervolgens om een 2,45 gigahertz-microgolf van stroom te voorzien "die theoretisch in de toekomst zou worden uitgezonden door een antenne die naar een ontvanger is gericht", vertelde DePuma. .
Voor de doeleinden van PRAM-FX belandt de microgolfenergie echter op een coaxkabel die het "afvoert" in een instrument dat wordt gebruikt om gegevens op te nemen, zei DePuma. De NRL-onderzoekers zullen die output vergelijken met de energie die wordt verbruikt met behulp van de zonnepanelen om de efficiëntie van hun opstelling te bepalen.
"Dit zal de haalbaarheid en de economie van zoiets als zonne-energiesatellieten informeren", vertelde Jaffe .
Dit is niet de eerste keer dat deze onderzoekers de apparatuur hebben getest. Experimenten in vacuümkamers op aarde, waarbij lampen werden gebruikt om de effecten van de orbitale zon na te bootsen, hebben aanwijzingen opgeleverd over hoe PRAM-FX zal werken. Maar er gaat niets boven het zijn, zeiden de onderzoekers.
Het geheimzinnige platform
PRAM-FX zal een van de vele onderzoeksladingen zijn aan boord van de X-37B wanneer deze zaterdag vanuit Cape Canaveral, Florida wordt gelanceerd. Dat is ongebruikelijk: in de vorige vijf missies heeft de luchtmacht geen melding gemaakt van X-37B met wetenschappelijke ladingen. In de cumulatieve zeven jaar en 10 maanden in een baan om de aarde, zijn er nooit details bekendgemaakt over de ladingen of het precieze doel van het ruimtevliegtuig..
Deze keer wordt er echter wat meer informatie aangeboden. Volgens een verklaring van de Space Force zal de X-37B een "servicemodule" de ruimte in vervoeren met de eerste lading wetenschappelijke experimenten van het ruimtevliegtuig. Het zal een satelliet genaamd FalconSat-8 inzetten met enkele experimenten aan boord, terwijl PRAM-FX en een ander experiment aan de X-37B blijven vastzitten..
(De X-37B is van de luchtmacht, maar de ruimtemacht voert de lancering uit. De ruimtemacht is een ontluikende tak van het leger, opgericht in december 2019 door president Donald Trump en belast met het omgaan met ruimteoorlogvoering.)
Een belangrijk voordeel van het aanbrengen van PRAM-FX op de X-37B, zei Jaffe, is dat zijn team kan profiteren van de communicatiesystemen, voortstuwing en andere middelen van de X-37B. Dat bespaart het NRL-team de moeite en kosten van het inbouwen van alle machines die nodig zijn om een vrij zwevende satelliet te laten werken. En de baan van de X-37B biedt veel verschillende zonhoeken om de apparatuur te testen, zei DePuma.
Verwant: Geheimzinnige X-37B-ruimtevliegtuig van de Amerikaanse luchtmacht (infographic)
Het onbemande ruimtevliegtuig werkt een beetje als een kleinere, robotachtige Space Shuttle - lanceert bovenop een Atlas V-raket en blijft maandenlang in een baan om de aarde. De vorige, vijfde missie duurde 780 dagen voordat de machine op 27 oktober 2019 weer naar de aarde gleed.
NRL-onderzoekers dachten na over andere mogelijkheden om PRAM-FX de ruimte in te krijgen, waaronder een van NASA's bevoorradingsmissies voor het ruimtestation, voordat ze op de X-37B landden.
"We hebben een aantal verschillende gastheren als mogelijkheden onderzocht, en uiteindelijk bood dit de beste combinatie van beschikbaarheid voor vluchten en mogelijkheid om ermee te integreren - aangezien ons experiment vanwege zijn [omvangrijke] afmetingen niet erg geschikt is om zijn eigen satelliet te zijn, 'Zei Jaffe.
Dit leidt niet tot een wapen, althans volgens wetenschappers van het ministerie van Defensie
Als je het spel SimCity hebt gespeeld, ben je misschien bekend met een fictief scenario waarin de straal van een dergelijke zonnesatelliet wordt omgeleid en de omgeving in brand steekt. Het is ook gemakkelijk voor te stellen dat een orbitale microgolfstraal als wapen wordt gebruikt.
Verwant: De 22 raarste militaire wapens
Hoewel het technisch misschien niet onmogelijk is om een rampsituatie te construeren, zei Jaffe, is het ook niet waarschijnlijk.
"De meeste mensen horen 'magnetron' en stellen zich dat ding in hun keuken voor dat dingen kookt," zei Jaffe.
Maar microgolffrequenties worden ook gebruikt in Wi-Fi- en Bluetooth-systemen op je telefoon, zei hij, en ze zijn niet inherent gevaarlijk. En ze zijn niet erg efficiënt om dingen over grote afstanden in brand te steken, omdat ze een relatief lage vermogensdichtheid hebben.
"Een manier om over vermogensdichtheid na te denken, is dat als je op een heldere middag in de zon gaat, je niet in vlammen gaat uitbarsten ... maar in datzelfde zonlicht dat je niet in vlammen zal doen opgaan als je een vergrootglas neemt, kan het gebruiken om iets in brand te steken, 'zei Jaffe. "Niet omdat je energie toevoegt, maar omdat je de energie die op het vergrootglas valt, zo concentreert dat het op een heel klein puntje valt."
Dat is hier geen realistisch scenario, zei Jaffe.
"Voor microgolven is het erg moeilijk om ze op dezelfde manier te focussen als een vergrootglas zonlicht focust," zei Jaffe. 'Daarom heb je deze echt grote antennes nodig.'
Hoe groter de antenne die je hebt, hoe hoger de vermogensdichtheid die je op aarde kunt creëren. Maar zelfs enorme antennes, meer dan een paar kilometer lang, zouden moeite hebben om de kracht te concentreren op gevaarlijke niveaus vanuit de hoge banen die nodig zijn.
"Een op microgolven gebaseerde zonnesatelliet zou heel moeilijk te bewapenen zijn, als het überhaupt zou kunnen worden gedaan", zei Jaffe.
Toch, als er ooit een volledige constellatie van zonne-energiesatellieten wordt gebouwd, zei hij, is het van cruciaal belang om ze zo te ontwerpen dat ze de limieten voor het microgolfvermogen die al zijn ingesteld door stralingsveiligheidsregelaars om kanker en branden te voorkomen, niet overschrijden..
Op korte termijn, zei Jaffe, wordt deze technologie ontwikkeld voor het leger. Maar gaandeweg zei hij dat hij hoopt dat het zal leiden tot een futuristische, schone energiebron die iedereen ten goede zou kunnen komen - en de VS een nieuw bijna-monopolie zou geven op een wereldwijde energievoorziening..
- 7 technologieën die oorlogvoering hebben getransformeerd
- Flying Saucers to Mind Control: 22 vrijgegeven militaire en CIA-geheimen
- UFO-wacht: 8 keer zocht de regering naar vliegende schotels
Oorspronkelijk gepubliceerd op .
AANBIEDING: Bespaar 45% op 'How It Works' All About Space 'en' All About History '!
Voor een beperkte tijd kun je een digitaal abonnement nemen op een van onze bestverkochte wetenschappelijke tijdschriften voor slechts $ 2,38 per maand, of 45% korting op de standaardprijs voor de eerste drie maanden.
Zie alle reacties (0)