پلن‌های گوگل، اسپیس‌اکس و تعدادی استارتاپ برای ساخت دیتاسنترها در فضا هیجان‌انگیز هستند، اما چالش اصلی این است که این مراکز به انرژی بسیار زیادی نیاز دارند. شرکت استارتاپی «استار چِیتر» (Star Catcher) که در جکسون‌ویل، فلوریدا مستقر است، با هدف راه‌حل‌گiving این معما وارد عرصه شده است. این شرکت قصد دارد با تمرکز انرژی خورشید و انتقال آن به پنل‌های خورشیدی ماهواره‌های در مدار، مایع‌رسانی انرژی را در فضا عملاً محقق کند.
نخستین آزمایش انتقال لیزری در فضای آزاد
استار چِیتر در حال آماده‌سازی برای پرتاب نمونه اولیه سیستم خود روی یک راکت اسپیس‌اکس در این هفته است. این آزمایش شامل انتقال انرژی به یک ماهواره دیگر در مدار خواهد بود. در صورت موفقیت، این نخستین بار است که لیزرها توانایی انتقال انرژی بین دو جسم در فضا را بدون اتصال فیزیکی ثابت (untethered) اثبات می‌کنند. اگرچه ایده تولید برق خورشیدی در فضا به دهه ۱۹۷۰ برمی‌گردد و حتی در داستان‌های علمی‌تخیلی ۱۹۴۱ اسکار آیزنک وجود داشت، اما هزینه بالای ارسال تجهیزات به مدار، اجرای عملی آن را به مدت طولانی منطقی نمی‌دانست. اما با کاهش هزینه‌های پرتاب، صنعت فضا یک امکان‌پذیری جدید پیدا کرده است.
«استار چِیتر» چه می‌کند؟
اندرو راج، مدیرعامل و هم‌بنیان‌گذار استار چِیتر، می‌گوید: «در فضا شبکه برقی وجود ندارد. همه عملاً در کیمپینگ می‌روند.» راه‌حل این شرکت یک آرایه از گره‌های قدرت (power nodes) است که هم به عنوان نیروگاه خورشیدی و هم به عنوان خطوط انتقال عمل می‌کنند. ماهواره‌های این شرکت با استفاده از مجموعه‌ای از عدسی‌ها نور خورشید را جمع‌آوری و آن را به فرکانس‌های خاصی متمرکز می‌کنند که به گفته استار چِیتر تا ۱۰ برابر بیشتری نسبت به نور خورشید محیطی را تحویل می‌دهند. سپس، یک پرتو لیزری—که می‌توان آن را کابل انتقال نامرئی در نظر گرفت—به سمت ماهواره‌هایی که به نیاز دارند، پرتاب می‌شود. این کار پتانسیل افزایش قابل توجه زمان فعالیت (uptime) ماهواره‌ها و در نهایت سود برای اپراتورها را دارد.
چرا این فناوری اهمیت دارد؟
در دنیایی که هزینه پرتاب به صورت هزاران دلار به ازای هر کیلوگرم محاسبه می‌شود، کاهش اندازه باتری و افزایش حجم تجهیزات کاربردی مانند کارت‌های گرافیک (GPU) در دیتاسنترهای فضایی می‌تواند سودآوری را چند برابر کند. استار چِیتر به دلیل این پتانسیل، سرمایه‌گذاری قابل توجهی جذب کرده است؛ از جمله ۶۵ میلیون دلار در سال جاری و ۳۰ میلیون دلار از نیروی فضایی آمریکا. همچنین، این شرکت ۱۰ قرارداد خرید انرژی بلندمدت امضا کرده است. نکته جالب اینکه گوگل نیز اولین تلاش خود برای دیتاسنتر فضایی را همراه با این مأموریت می‌پرتابد.
محدودیت‌ها و مسیر رو به پیشرفت
ماهواره‌ای که این هفته پرتاب می‌شود و «پروتوستار» (Protostar) نامیده می‌شود، یک نسخه کوچک مقیاس از ماهواره‌های آینده است. راج تأکید می‌کند که هدف، ارائه خدمات تجاری معنادار تأمین انرژی در مدار تا پایان دهه است. اولین بار است که سیستم کامل استار چِیتر در فضا به کار می‌افتد و شرکت از فناوری ردیابی خود برای هدایت پرتو به یک کیوب‌سات (کوب‌سات) هم‌زمان با پرواز استفاده خواهد کرد. این نمایش شامل اندازه‌گیری مقدار انرژی دریافتی کیوب‌سات هنگام دور شدن از «پروتوستار» و مقایسه آن با مدل‌های محاسباتی است.
پیش از این، آزمایش‌های مشابهی انجام شده است؛ مثلاً آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی (NRL) در سال ۲۰۲۳ یک لیزر فضایی را برای ۱۰۰ روز به‌کار گرفت، اما سیستم تک واحدی بود، فاصله کوتاه‌تر از ۵ فوتی داشت و فقط ۱۱ درصد کارایی داشت. برای موفقیت اقتصادی، باید چالش‌های ردیابی، مدیریت حرارت، و دوام تجهیزات در خلأ سرد و خشک فضا حل شوند.
در عین حال، تیم‌های مختلف روش‌های دیگری مانند پرتاب مایکروویو را نیز بررسی کرده‌اند. این روش می‌تواند انرژی بیشتری منتقل کند، اما نیاز به گیرنده‌های بزرگ زمینی دارد، در حالی که لیزرها به هدف‌های کوچک‌تری می‌توانند اصابت کنند. اندرو راج، فناوری استار چِیتر را تحول‌آفرین برای بخش فضا می‌نامد، شبیه تأثیر راکت‌های قابل استفاده مجدد بر کاهش هزینه‌ها.
نظر، سوال یا تجربه خود را درباره این مطلب با سایر کاربران اوکالا به اشتراک بگذارید.