Dziļā telpa var nodrošināt slēptus enerģijas avotus, piemēram, tumšo vielu degvielas uzpilde futūristisks kosmosa kuģis. Tomēr, pirms mēs sasniedzam šo posmu, jauns eksperimentālais dzinējs liecina, ka jau ir iespējams izmantot dziļo kosmosu kā potenciālu enerģijas avotu, lai gan mazākā mērogā, kas, iespējams, neatbalstīs starpzvaigžņu ceļojumus.
Patiešām, jaunā dzinēja mērķis, kas aprakstīts a Zinātnes attīstība 12. novembrī publicētais dokuments ir daudz mazāk ambiciozs, taču tas joprojām ir svarīgs solis uz priekšu. Līdz šim tās primārais mērķis ir siltumnīcu un citu ēku vēdināšana. Pazīstams kā Stirlinga dzinējs, vienkāršā ierīce pārvērš siltuma atšķirības mehāniskajā enerģijā.
Tomēr šī konkrētā dzinēja īpašais ir tas, ka tas izmanto telpas dziļumu, lai nodrošinātu vajadzīgo vēsumu. “Siltā” daļa ir dabiskais siltums uz Zemes, savukārt “aukstā” daļa ir kaut kas “ļoti, ļoti auksts, guess arī ļoti tālu: dziļš kosmoss,” savā ziņojumā paskaidroja komanda, divi inženieri no Kalifornijas universitātes Deivisā. paziņojums.
“Tam faktiski nav fiziski jāpieskaras telpai; tas var vienkārši starojoši mijiedarboties ar telpu,” piebilda pētījuma vecākais autors Džeremijs Munday.
Wager kā tas vispār darbojas?
Vispirms apsveriet, kā darbojas Stirlinga dzinēji. Atšķirībā no daudziem citiem dzinējiem Stirlinga dzinēji ir pārsteidzoši efektīvi, ja “pastāv tikai nelielas temperatūras atšķirības, piemēram, starp karstu kafijas tasi un apkārtējo vidi,” skaidroja Munday. Galvenais ir nodrošināt, lai dzinēja siltā un aukstā daļa būtu skaidri nodalītas, viņš piebilda.
Jaunā dzinēja izveide prasīja tikai vienu vienkāršu modifikāciju. Munday un viņa līdzautors un maģistrants Tristans Depe izgatavoja vienkāršu paneli, kas kalpotu kā siltumu izstarojoša antena. Pēc tam viņi uz kvadrātveida antenas novietoja komerciāli pieejamu Stirlinga dzinēju, kas galu galā bija nedaudz lielāks par klēpjdatoru.
Saskaņā ar dokumentu tā puse, kas vērsta pret zemi, tika savienota ar augsni ar alumīnija stiprinājumu, lai nodrošinātu, ka tā absorbē siltumu no Zemes virsmas. No otras puses, puse, kas vērsta pret nakts debesīm, tika pārklāta ar īpaša veida krāsu, kas ļāva uztvert infrasarkano starojumu no dziļā kosmosa un Saules.
“Iemesls, kāpēc šī tehnoloģija atšķiras no citām tehnoloģijām, ir tāpēc, ka daudzi dzinēji strādā ar temperatūras starpību, guess parasti lietas, kas atrodas tuvumā,” Munday paskaidroja video, kurā tika iepazīstināts ar dzinēju. “Mums ir siltā Zeme, kas atrodas netālu, guess kosmosa aukstums ir ļoti, ļoti tālu. Un lēciens, ko esam veikuši, ir tāds, ka, lai arī šīs lietas ir tālu atdalītas, mēs varam tās starojoši savienot.”
Mazs dzinējs, kosmiska jauda
Vairāk nekā gadu Munday un Deppe atdalīja zemes gabalu, lai pārbaudītu savu ierīci ārpus laboratorijas. Viņi atklāja, ka pēc saulrieta viņu iestatījums radīja aptuveni 18 grādi pēc Fārenheita (10 grādi pēc Celsija) temperatūras starpību abās kvadrātveida antenas pusēs.
Tas bija pietiekams siltuma gradients, lai radītu vismaz 400 milivatus mehāniskās jaudas uz kvadrātmetru — pietiekami daudz enerģijas, lai tieši darbinātu ventilatoru un nelielu elektromotoru, liecina raksts.
Tomēr pētniekiem visdaudzsološākais bija eksperiments, ko viņi veica nelielā siltumnīcā. Šim testam viņi nomainīja dzinēja spararatu ar pielāgotu ventilatora lāpstiņu un uzraudzīja, vai iestatīšana varētu palīdzēt vēdināt siltumnīcu naktī.
Par pārsteigumu viņi atklāja, ka ventilators nodrošina pietiekami daudz gaisa plūsmas, lai regulētu siltumnīcas temperatūru. Tā kā šis ir tikai pirmais prototips, nepārtraukti uzlabojumi un tehnoloģijas paplašināšana “varētu nodrošināt pilnīgi pasīvu metodi, lai sabiedriskās vietās nodrošinātu veselīgu elpojošu gaisu un veicinātu augu augšanu, regulējot mitrumu un CO2 līmeni siltumnīcās un audzētavās,” teikts dokumentā.
Saskaņā ar izlaidumu UC Deiviss ir iesniedzis dizaina pagaidu patentu.
