Upotreba lasera u svemiru je realnost. Iako su radio talasi vekovima bili okosnica svemirskih komunikacija, zahtev za prenošenjem više podataka na brži način učinio je ove lakši, fleksibilniji i bezbedniji infracrveni zraci (nevidljivi ljudskom oku) budućnošću svemirskih komunikacija .
Nedavno je završen VipTherm, evropski projekat posvećen razvoju pionirskih rešenja za bežični prenos energije u oblasti mikrosatelitskog napajanja za istraživanje svemira. A Institut za sisteme i računarsko inženjerstvo, tehnologiju i nauku (INESC TEC), jedan od pet partnera na projektu, fokusirao se na razvoj lasera sa optičkim vlaknima velike snage. Institut za fiziku za napredne materijale, nanotehnologiju i fotoniku (IFIMUP) i Prirodno-matematički fakultet Univerziteta u Portu (FCUP) bili su subjekti zaduženi za koordinaciju projekta.
Tim istraživača je demonstrirao rešenje u vazdušnoj bazi u Aveiru, gradu na portugalskoj zapadnoj obali. Orlando Frazao, istraživač u INESC TEC Centru za primenjenu fotoniku (CAP), dao je „veoma pozitivnu procenu“ rezultata projekta. „Uspeli smo da povećamo naše znanje o laserima velike snage i razvijemo nove lasere sa optičkim vlaknima sa nekoliko potencijalnih primena.
Laseri poput onog koji je razvio portugalski institut za istraživanje i razvoj posebno su važni u istraživanju svemira. Optička komunikacija, u kojoj se svetlost koristi za prenos signala – umesto električne struje – je relevantna opcija u scenarijima kao što je svemirska komunikacija.
„Naša uloga u konzorcijumu bila je fokusirana na razvoj lasera velike snage u potpunosti u optičkim vlaknima, koji radi u opsegu od 1550 nanometara, sa maksimalnom snagom od 40 vati. Pored toga, dizajnirali smo teleskop koji je u stanju da istovremeno osvetli 27 termoelektričnih senzora koristeći niz sočiva“, rekao je istraživač i profesor na FCUP-u.
Tokom završne demonstracije VipTherma, u vazdušnoj bazi Sao Jacinto, istraživači su uspeli da postignu izlaznu snagu od 20 vati za napajanje termoelektričnih senzora. „Budući razvoj može uključivati pretvaranje ovih lasera u impulsne lasere da bi se dobile snage blizu kV“, dodao je Orlando Frazao.
„Glavni cilj je bio da se razviju kontinuirani emisioni laseri kako bi se dobila dovoljna snaga i stvorio temperaturni gradijent u termoelektričnom sistemu. Upotreba lasera u svemiru je realnost; međutim, laseri zahtevaju veću pažnju jer su instrumenti koji se mogu koristiti za vojne svrhe. Pokušavamo da shvatimo koji tipovi lasera i koje karakteristike mogu da se koriste u akademske svrhe ili kao komercijalna rešenja“, naveo je istraživač.
„Moć“ je jedna od ključnih reči projekta kojim koordinira Univerzitet u Portu. Glavni cilj kompanije VipTherm je bio stvaranje inovativnog bežičnog sistema za prenos energije za punjenje komponenti za skladištenje energije koje se koriste u CubeSat tehnologijama (npr. mikro i nano sateliti).
I to je ključno: sa napretkom u CubeSat tehnologijama, potražnja za energijom u ovom segmentu tržišta je takođe porasla, zahtevajući veće solarne panele, efikasne sisteme za skladištenje energije i druge sisteme za prenos i sakupljanje energije. Tokom demonstracije, tim je koristio laser velike snage da napuni CubeSat. Ovaj veoma mali satelit, opremljen termoelektričnim senzorima koje je razvio IFIMUP, bio je u stanju da apsorbuje svetlost na 1500 nanometara, povećavajući tako efikasnost punjenja.
Prema Orlandu Frazaou, „još je rano“ da se razume potencijalni uticaj rada razvijenog u okviru projekta na budućnost industrije. Međutim, učenje sa VipTherm-om omogućava istraživačima da se fokusiraju na novi evropski projekat, Transition. „U ovaj novi projekat već smo uključili poslovni model za ideju punjenja pomoću lasera“, zaključio je Orlando Frazao.
