ការបញ្ជូនថាមពលពីលំហទៅកាន់ផែនដី ដែលជាជំហានឆ្ពោះទៅមុខសម្រាប់មនុស្សជាតិ

ការវាស់វែងអរិយធម៌ក្នុងសកលលោក

នៅក្នុង លោហធាតុវិទ្យា មាត្រដ្ឋាន Kardashev គឺជាវិធីសាស្រ្តសម្រាប់វាស់កម្រិតនៃការអភិវឌ្ឍន៍នៃអរិយធម៌មួយ។ ទោះបីជាទ្រឹស្តីក៏ដោយ មាត្រដ្ឋាន Kardashev ពិពណ៌នាអំពីទិសដៅនៃអរិយធម៌ដែលភ្ជាប់ទៅនឹងការប្រើប្រាស់ថាមពល។

អាស្រ័យហេតុនេះ អរិយធម៌លោហធាតុជាមូលដ្ឋានត្រូវបានបែងចែកជា 3 កម្រិត។ អរិយធម៌កម្រិត I មានសមត្ថភាពក្នុងការកេងប្រវ័ញ្ច និងប្រើប្រាស់ធនធានថាមពលនៅក្នុងភពផែនដី។ អរិយធម៌កម្រិត II មានសមត្ថភាពទាញយក និងប្រើប្រាស់ធនធានថាមពលនៅក្នុងផ្កាយ (ដូចជាព្រះអាទិត្យរបស់យើង) ឬវត្ថុផ្សេងទៀតនៅក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ។

ការបញ្ជូនថាមពលពីលំហទៅផែនដី ជំហានថ្មីនៃអរិយធម៌មនុស្ស រូបភាព ១ — ការក្លែងធ្វើនៃកម្ពស់នៃអរិយធម៌ 3 ប្រភេទដែលកំណត់ដោយមាត្រដ្ឋាន Kardashev ។ រូបថត៖ វីគី

អរិយធម៌កម្រិត III មានភាពជឿនលឿនជាងនេះទៅទៀត ដែលអរិយធម៌មួយមានសមត្ថភាពក្នុងការប្រើប្រាស់ និងប្រើប្រាស់ថាមពលនៃកាឡាក់ស៊ីទាំងមូល ដូចជានៅក្នុងខ្សែភាពយន្តបែបប្រឌិតបែបវិទ្យាសាស្ត្រអំពីសង្គ្រាមអន្តរហ្គាឡាក់ទិច ឬសង្រ្គាមអន្តរហ្គាឡាក់ស៊ី។

ដូច្នេះ ប្រសិនបើយើងប្រៀបធៀបកម្រិតទាំងបីដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ អរិយធម៌របស់មនុស្សគឺនៅកម្រិត I នៅពេលដែលវាបានទាញយកថាមពលដែលមាននៅក្នុង ឬនៅលើផ្ទៃផែនដីតែប៉ុណ្ណោះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពជឿនលឿនថ្មីនៃវិស័យអវកាស និងវិទ្យាសាស្ត្រអវកាសបង្ហាញថា យើងកំពុងចាប់ផ្តើមឆ្ពោះទៅរកអរិយធម៌អវកាសកម្រិត II នៅពេលដែលយើងមានគម្រោងទាញយកថាមពល ឬធនធានផ្សេងទៀតពីវត្ថុក្នុងលំហអាកាស។

ហើយនៅឆ្នាំនេះ ក្រុមការងាររបស់សាស្រ្តាចារ្យផ្នែកវិស្វកម្មអគ្គិសនី Ali Hajimir នៅវិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាកាលីហ្វ័រញ៉ា (Caltech នៅរដ្ឋកាលីហ្វ័រញ៉ា សហរដ្ឋអាមេរិក) បានបោះជំហានខិតទៅជិតផែនការផលិតថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យក្នុងលំហ ហើយបញ្ជូនវាត្រឡប់ទៅផែនដីវិញ ដែលជាជំហានតូចមួយដែលប្រសិនបើជោគជ័យនឹងបង្ហាញថាមនុស្សជាតិអាចឈានចូលដល់អរិយធម៌អវកាសកម្រិត II។

ការបញ្ជូនថាមពលពីលំហទៅផែនដី ជំហានថ្មីនៃអរិយធម៌មនុស្ស រូបភាព ២ — ការក្លែងធ្វើផ្កាយរណបថាមពលព្រះអាទិត្យ CASSIOPeiA រចនាដោយអង់គ្លេស។ ថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យដែលប្រមូលបានពីលំហ នឹងត្រូវបានដឹកនាំទៅកាន់ទីតាំងដែលបានជ្រើសរើសនៅលើផ្ទៃផែនដី។ រូបថត៖ Space Solar

តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីទទួលបានថាមពលពីអវកាស?

សាស្ត្រាចារ្យផ្នែកវិស្វកម្មអគ្គិសនី លោក Hajimir បានចំណាយពេលមួយទសវត្សរ៍ ដើម្បីស្រាវជ្រាវវិធីដើម្បីបាញ់បង្ហោះកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យទៅកាន់លំហ និងបញ្ជូនថាមពលត្រឡប់ទៅផែនដីវិញ។ កាលពីខែមករា ក្រុមរបស់គាត់បានបើកដំណើរការ Maple ដែលជាគំរូព្រះអាទិត្យក្នុងលំហប្រវែង 30 សង់ទីម៉ែត្រ ដែលបំពាក់ដោយឧបករណ៍បញ្ជូនពន្លឺដែលអាចបត់បែនបាន។ ឧបករណ៍បញ្ជូននេះត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីប្រមូលថាមពលពីព្រះអាទិត្យ ហើយបញ្ជូនវាដោយឥតខ្សែទៅក្នុងលំហ។ អគ្គិសនីជាលទ្ធផលគឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីផ្តល់ថាមពលដល់អំពូល LED មួយគូ។

ប៉ុន្តែអ្នកស្រាវជ្រាវមានគោលដៅរយៈពេលវែងគឺដើម្បីមើលថាតើ Maple អាចបញ្ជូនថាមពលនេះចុះមកផែនដីបានដែរឬទេ។ នៅក្នុងខែឧសភា ក្រុមការងារបានសម្រេចចិត្តធ្វើការពិសោធន៍មួយ ដើម្បីមើលថាតើនឹងមានអ្វីកើតឡើង។ នៅលើដំបូលនៃបរិវេណសាលា Caltech ក្នុងទីក្រុង Pasadena រដ្ឋកាលីហ្វ័រញ៉ា ហាជីមីរី និងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រផ្សេងទៀតបានចាប់យកសញ្ញារបស់ Maple ។ ទោះបីជាបរិមាណថាមពលដែលបានរកឃើញគឺតូចពេកមិនអាចមានប្រយោជន៍ក៏ដោយ ក៏ពួកគេនៅតែជោគជ័យក្នុងការបញ្ជូនថាមពលដោយឥតខ្សែពីលំហ។

តាមពិតគំនិតនៃការបង្កើតថាមពលព្រះអាទិត្យនៅក្នុងលំហមានតាំងពីឆ្នាំ 1941 នៅពេលដែលអ្នកនិពន្ធរឿងប្រឌិតវិទ្យាសាស្រ្ត Isaac Asimov បានពិពណ៌នាវានៅក្នុងរឿងខ្លីមួយ។ ក្នុងរយៈពេលជាច្រើនទសវត្សរ៍មកនេះ ប្រទេសរួមទាំងសហរដ្ឋអាមេរិក ចិន និងជប៉ុនបាន ស្វែងរក គំនិតនេះ ប៉ុន្តែភាគច្រើនបានបោះបង់ចោលក្នុងរយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំមកនេះ។

នៅស្នូលរបស់វា ការផលិតថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យនៅក្នុងលំហ មានន័យថាមនុស្សនៅលើផែនដីអាចទាញយកថាមពលដ៏សម្បើមរបស់ព្រះអាទិត្យនៅក្នុងលំហ ដែលពន្លឺមានជានិច្ច ដោយមិនប៉ះពាល់នឹងលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុមិនល្អ ដូចជាពពកបាំង ពេលវេលាពេលយប់ ឬរដូវ។

មានគំនិតផ្សេងៗគ្នាសម្រាប់របៀបដែលវាអាចធ្វើបាន ប៉ុន្តែគំនិតទូទៅគឺនេះ៖ ផ្កាយរណបដើរដោយថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យដែលមានអង្កត់ផ្ចិតជាងមួយម៉ាយនឹងត្រូវបានបាញ់បង្ហោះទៅក្នុងគន្លងដែលមានកម្ពស់ខ្ពស់។ ដោយសារតែទំហំដ៏ធំរបស់វា ផ្កាយរណបនឹងត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយម៉ូឌុលតូចៗរាប់រយរាប់ពាន់។ លោក Martin Soltau នាយកប្រតិបត្តិនៃក្រុមហ៊ុន Space Solar ដែលមានមូលដ្ឋាននៅចក្រភពអង់គ្លេស ពន្យល់ថា មនុស្សយន្តស្វ័យប្រវត្តិនឹងប្រមូលផ្តុំផ្កាយរណបនៅក្នុងលំហដូចជា "ការកសាងឥដ្ឋ Lego" ។

បន្ទះស្រូបពន្លឺព្រះអាទិត្យរបស់ផ្កាយរណបនឹងប្រមូលថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ បំប្លែងវាទៅជាមីក្រូវ៉េវ និងបញ្ជូនវាដោយឥតខ្សែទៅកាន់ផែនដីតាមរយៈឧបករណ៍បញ្ជូនដ៏ធំបំផុតដែលអាចទៅដល់ចំណុចជាក់លាក់នៅលើដី។ លោក Soltau បាននិយាយថា មីក្រូវ៉េវអាចជ្រាបចូលទៅក្នុងពពក និងអាកាសធាតុអាក្រក់បានយ៉ាងងាយ ហើយទៅដល់អង់តែនទទួលដែលធ្វើពីសំណាញ់នៅលើផែនដី ដែលពួកវានឹងត្រូវបានបំប្លែងទៅជាអគ្គិសនី និងបញ្ចូលទៅក្នុងបណ្តាញអគ្គិសនី។

ការបញ្ជូនថាមពលពីលំហទៅផែនដី ជំហានថ្មីនៃអរិយធម៌មនុស្ស រូបភាពទី ៣ — មីក្រូវ៉េវអាចឆ្លងកាត់ពពក និងអាកាសធាតុអាក្រក់បានយ៉ាងងាយស្រួល ដោយទៅដល់អង់តែនទទួលនៅលើផែនដី។ មីក្រូវ៉េវត្រូវបានបំប្លែងទៅជាអគ្គិសនីវិញ ហើយបញ្ចូលទៅក្នុងបណ្តាញអគ្គិសនី។ រូបភាព៖ ESA

ដោយវាស់អង្កត់ផ្ចិតប្រហែល 6 គីឡូម៉ែត្រ អង់តែនទទួលអាចត្រូវបានសាងសង់នៅលើដី ឬឆ្នេរសមុទ្រ។ ដោយសាររចនាសម្ព័ន្ធក្រឡាចត្រង្គទាំងនេះស្ទើរតែមានតម្លាភាព ដីនៅក្រោមពួកវាអាចប្រើសម្រាប់បន្ទះស្រូបពន្លឺព្រះអាទិត្យ កសិដ្ឋាន ឬសកម្មភាពផ្សេងទៀត។

សក្តានុពលដ៏ធំ និងបញ្ហាប្រឈមដ៏ធំ

យោងតាមការប៉ាន់ប្រមាណរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ ផ្កាយរណបប្រមូលថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យនៅក្នុងលំហ អាចផ្តល់ថាមពលដល់ទៅ 2 ជីហ្គាវ៉ាត់ ដែលស្ទើរតែស្មើនឹងសមត្ថភាពរបស់រោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរជាមធ្យមចំនួនពីរនៅក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិក។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បច្ចេកវិទ្យានេះប្រឈមនឹងឧបសគ្គធំមួយ៖ តម្លៃនៃការដំឡើងរោងចក្រថាមពលនៅក្នុងគន្លងគឺមានតម្លៃថ្លៃណាស់។ Underwood ដែលជាសាស្ត្រាចារ្យជនជាតិអង់គ្លេសបានប្រាប់ CNN ថាបច្ចេកវិទ្យាថាមពលអវកាសមិនមែនជារឿងប្រឌិតបែបវិទ្យាសាស្ត្រទេ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឧបសគ្គដ៏ធំបំផុតគឺការចំណាយដ៏ច្រើនក្នុងការដាក់រោងចក្រថាមពលទៅក្នុងគន្លងតារាវិថី។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នោះបានចាប់ផ្តើមផ្លាស់ប្តូរក្នុងរយៈពេលមួយទសវត្សរ៍កន្លងមកនេះ ដោយសារតែក្រុមហ៊ុនអវកាសដូចជា SpaceX និង Blue Origin បានចាប់ផ្តើមអភិវឌ្ឍរ៉ុក្កែតដែលអាចប្រើឡើងវិញបាន។ តម្លៃនៃការបាញ់បង្ហោះនៅថ្ងៃនេះគឺប្រហែល $1,500 ក្នុងមួយគីឡូក្រាម ប្រហែល 30 ដងទាបជាងអំឡុងពេលនៃយានអវកាសនៅដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ។

ប្រសិនបើជោគជ័យ គំនិតនៃការបង្កើតថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យនៅក្នុងលំហ អាចផ្តល់ប្រភពថាមពលដ៏ច្រើនសម្រាប់ប្រទេសអភិវឌ្ឍន៍ដែលមានតម្រូវការអគ្គិសនីច្រើន ប៉ុន្តែខ្វះហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ។ វាក៏អាចបម្រើទីប្រជុំជន និងភូមិនៅតំបន់អាកទិកដាច់ស្រយាលដែលស្ថិតក្នុងភាពងងឹតអស់ជាច្រើនខែជារៀងរាល់ឆ្នាំ ក៏ដូចជាសហគមន៍ដែលបាត់បង់ថាមពលដោយសារគ្រោះមហន្តរាយធម្មជាតិ ឬជម្លោះ។

ទោះបីជានៅមានគម្លាតធំរវាងគំនិត និងភាវូបនីយកម្មពាណិជ្ជកម្មក៏ដោយ ក៏ប្រទេស និងក្រុមហ៊ុនជាច្រើនជុំវិញពិភពលោកជឿថា ថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យក្នុងលំហ អាចបំពេញតម្រូវការអគ្គិសនីស្អាតដែលកំពុងកើនឡើង ស្របពេលដែលជួយដោះស្រាយវិបត្តិអាកាសធាតុដែលកាន់តែអាក្រក់នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។

ការបញ្ជូនថាមពលពីលំហទៅផែនដី ជំហានថ្មីនៃអរិយធម៌មនុស្ស រូបភាព ៤ — ការក្លែងធ្វើផ្កាយរណបថាមពលព្រះអាទិត្យនៅក្នុងលំហ។ រូបថត៖ ESA

នៅក្នុងខែឧសភា ឆ្នាំ 2020 មន្ទីរពិសោធន៍ស្រាវជ្រាវកងទ័ពជើងទឹកសហរដ្ឋអាមេរិកក៏បានដាក់ចេញនូវម៉ូឌុលនៅលើយានសាកល្បងគន្លងមួយ ដើម្បីសាកល្បងផ្នែករឹងផលិតថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌអវកាស។ លើសពីនេះ មន្ទីរពិសោធន៍ស្រាវជ្រាវរបស់កងទ័ពអាកាសអាមេរិក ក៏មានគម្រោងនឹងបាញ់បង្ហោះយានសាកល្បងតូចមួយដែលមានឈ្មោះថា Arachne នៅឆ្នាំ 2025។ បណ្ឌិត្យសភាបច្ចេកវិទ្យាអវកាសចិនក៏មានគោលបំណងបាញ់បង្ហោះផ្កាយរណបថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យទៅកាន់គន្លងទាបនៅឆ្នាំ 2028 និងគន្លងខ្ពស់នៅឆ្នាំ 2030។

លើសពីនេះទៀត សហភាពអឺរ៉ុបកំពុងបង្កើតកម្មវិធី Solaris ដើម្បីកំណត់លទ្ធភាពបច្ចេកទេសនៃថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យនៅក្នុងលំហ។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ចក្រភពអង់គ្លេសបានធ្វើការសិក្សាឯករាជ្យមួយ ហើយបានសន្និដ្ឋានថា ការផលិតថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យក្នុងលំហ គឺអាចធ្វើទៅបានតាមបច្ចេកទេស ដោយការរចនាដូចជា ផ្កាយរណប CASSIOPeiA (ប្រវែង 1.7 គីឡូម៉ែត្រ មានសមត្ថភាពផ្តល់ថាមពលអគ្គីសនី 2 ជីហ្គាវ៉ាត់)។

សម្រាប់ក្រុមរបស់ Hajimiri នៅរដ្ឋកាលីហ្វ័រញ៉ា គាត់ និងសហការីរបស់គាត់បានចំណាយពេលពាក់កណ្តាលឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ការធ្វើតេស្តគំរូដើមដើម្បីប្រមូលទិន្នន័យសម្រាប់ការរចនាជំនាន់ក្រោយ។ គោលដៅចុងក្រោយរបស់ Hajimiri គឺស៊េរីនៃកប៉ាល់ដែលមានទម្ងន់ស្រាល និងអាចបត់បែនបាន ដែលអាចត្រូវបានរមៀលឡើង បើកដំណើរការ និងលាតត្រដាងនៅក្នុងលំហ ដោយមានសមាសធាតុរាប់ពាន់លានដំណើរការក្នុងសមកាលកម្មដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ដើម្បីផ្តល់ថាមពលនៅកន្លែងដែលវាត្រូវការ។

ប្រភព