ایسنا/ یک دانشمند می‌گوید مزارع خورشیدی می‌توانند به یافتن سیارک‌های خطرناک کمک کنند.

زیر آسمانی تاریک و پرستاره، دانشمندان آزمایشگاه‌های ملی ساندیا(Sandia) در نیومکزیکو در حال استقرار ابزاری غیرمتعارف برای دفاع از سیاره ما هستند که «هلیوستات‌»( heliostat) نام دارد.

به نقل از اسپیس، جان سانداسکی(John Sandusky)، دانشمند ساندیا می‌گوید: هلیوستات یک آینه متحرک بسیار بزرگ با لبه چند متری است که نور خورشید را مانند یک ذره‌بین غول‌پیکر روی یک برج متمرکز می‌کند. هلیوستات با حرکت خورشید در آسمان، جهت خود را تغییر می‌دهد تا بازتاب خورشید را ثابت نگه دارد.

وی افزود: در طول روز، نور خورشید توسط هلیوستات‌های متعدد متمرکز می‌شود و آب را می‌جوشاند یا نمک را ذوب می‌کند و ژنراتورهای الکتریکی را به کار بیندازد. این ژنراتورها در مجموع صدها مگاوات برق برای شبکه برق تولید می‌کنند.

همانطور که جان اشاره کرد، از هلیوستات‌ها کاری در شب برنمی‌آید. پس از غروب آفتاب، این میدان‌های وسیع آینه‌ها بیکار می‌مانند و هکتارها زمین را می‌پوشانند، اما هیچ هدفی ندارند.

سانداسکی پیشنهاد می‌کند که آنها را برای کمک به یافتن سیارک‌هایی که ممکن است زمین را تهدید کنند، تغییر کاربری دهند.

وی توضیح داد: هلیوستات‌ها در تاریکی نیز به خوبی کار می‌کنند، نور ستاره را در شب به همان روشی که نور خورشید را در طول روز متمرکز می‌کنند، متمرکز می‌کنند. در حالی که نور خورشید آب را برای شبکه برق می‌جوشاند، نور ستارگان تنها اندکی برق روی دیودهای نوری بزرگی که مانند سلول‌های یک پنل خورشیدی هستند، تولید می‌کند.

وی ادامه داد: تعداد زیاد هلیوستات‌های موجود در ایالات متحده، ایده استفاده از آنها را برای تشخیص سیارک‌ها در شب برانگیخت. اشیاء کم‌نور مانند سیارک‌های کوچک نزدیک زمین یا سیارک‌های بزرگ دورتر برای مشاهده به جمع‌آوری نور بیشتری نیاز دارند. به جای اینکه اجازه دهیم این آینه‌ها بلااستفاده بمانند، برنامه این است که آنها را با حداقل هزینه اضافی به کار بگیریم.

سانداسکی می‌گوید این یک فرصت بالقوه ارزان برای استفاده از آنچه در حال حاضر داریم، خواهد بود. در ابتدا این فقط یک ابزار جدید خواهد بود، تقویتی برای کمربند ابزار موجود رصدخانه‌های نجومی، اما در نهایت، باید با کمترین هزینه به کوچکترین یا دورترین سیارک‌ها برسد.

شکار سیارک‌ها با هلیوستات‌ها متفاوت از تصویربرداری تلسکوپ‌های سنتی عمل می‌کند. به جای ایجاد تصویر با نقشه‌برداری از محل فرود نور بر روی هر حسگر یا پیکسل، روش هلیوستات به طور کامل از تصویربرداری صرف نظر می‌کند. این روش سرعت حرکت یک جرم در آسمان را ردیابی می‌کند و آن حرکت را مشابه با نحوه تشخیص سرعت توسط رادار، به یک سیگنال فرکانسی تبدیل می‌کند.

سانداسکی توضیح داد: این مانند گوش دادن به صدای باد، به جای شنیدن صدای وزش باد است. هلیوستات‌ها به آرامی در برابر ستارگان حرکت می‌کنند و ریتم ثابتی را در طول شب حفظ می‌کنند. جریان نور از ستارگان یک آهنگ تولید می‌کند. نور از یک سیارک که در امتداد این حرکت حرکت می‌کند، آهنگ کمی متفاوتی تولید می‌کند، زیرا هر حرکت، سیارک را در موقعیت کمی متفاوت نسبت به ستارگان قرار می‌دهد.

وی ادامه داد: تفاوت آهنگ معمولاً بسیار کم خواهد بود، کمتر از یک میلی‌هرتز که بسیار ظریف‌تر از آن است که گوش‌های ما بتوانند تشخیص دهند، اما به لطف پایداری فوق‌العاده زمان‌بندی GPS، قطعات الکترونیکی دقیق، این تفاوت کوچک را در طول یک شب حل می‌کنند. هر چه سیارک سریع‌تر باشد، تفاوت در آهنگ نیز بیشتر است.

سانداسکی پیش از این شب‌های تابستان را صرف آزمایش ایده خود با استفاده از یکی از ۲۱۲ هلیوستات در مرکز ملی آزمایش حرارتی خورشیدی ساندیا در آلبوکرکی کرده است، اگرچه هنوز تلاشی برای شناسایی هیچ سیارکی نکرده است.

تاکنون، هلیوستات به آرامی تغییر مسیر داده شده است تا در آسمان شب به جلو و عقب حرکت کند و ستاره‌ها را به عنوان اولین گام در آزمایش ردیابی کند.

وی می‌گوید: مانع فعلی، بودجه برای نشان دادن مقیاس‌بندی از یک هلیوستات به چندین هلیوستات و برنامه‌ریزی مجدد کنترل‌کننده‌های هلیوستات برای حرکت به سمت ستارگان به جای افق است. برای شکار سیارک در مقیاس جهانی، میدان‌های هلیوستات مختلف زمین نیاز به همگام‌سازی با یک استاندارد زمان‌بندی مشترک مانند GPS دارند. آنها همچنین باید به فوتودیودها و سایر دستگاه‌های نوری و الکترونیکی لازم مجهز شوند.

این کار زمان می‌برد، اما سانداسکی نتایج تجربی اولیه و شبیه‌سازی‌های محاسباتی خود را در کنفرانس تصویربرداری، حسگری و اپتیک تطبیقی غیرمتعارف ۲۰۲۴ انجمن مهندسان ابزار دقیق نوری در سن دیگو ارائه کرده است.

وی افزود: گام بعدی، انتقاد از جامعه علمی و فنی، پاسخ به انتشار اولیه و شناسایی مشکلات و محدودیت‌هاست. ایده‌های جدید از بازخوردهای انتقادی می‌آیند. به موازات آن، ما به دنبال بودجه برای تجهیز هلیوستات‌ها و انجام مشاهدات منظم هستیم. برای ایجاد مرزهای نظری و بهبود وفاداری مدل، مشارکت لازم است.

سانداسکی می‌گوید گام بعدی می‌تواند شامل استفاده از هلیوستات برای یافتن یک سیاره شناخته‌شده باشد. آزمایشی که به آشکار شدن قابلیت‌ها و محدودیت‌های این فناوری کمک خواهد کرد.