تمَّ تنفيذ نموذج محاكاة لنظام ليزر مضغوط بالطاقة الشمسية في الفضاء مُحَسَّنٍ بواسطة بلورة نانوية لنقل الطاقة إلى الأرض. يتكون النظام من ليزر مُوَلَّدٍ بالطاقة الشمسية بواسطة نظام تركيز مُثَبَّتٍ على قمر صناعي. يتم إعادة توجيه شعاع الليزر الناتج إلى سطح الأرض ، حيث يمكن استخدامه لتوليد الطاقة. من أجل هذا تم حساب شدة وانحراف الليزر من أجل الحصول على نظام الليزر الشمسي المناسب كحمولة على القمر الصناعي تتطابق مع التطبيقات الأرضية. وفقًا لنموذجنا يمكن الحصول على حوالي 40 كيلووات ليزر عن طريق قضيب ليزر من نوع نيوديميوم ياج Nd: YAG مضاعف التردد والذي يبلغ نصف قطره 5 سم وطوله 10 سم عندما نستخدم الضخ المباشر بالطاقة الشمسية عبر طبق مكافئ نصف قطره 100 م وبطول بؤري 121 م مصحوبًا بمركز مكافئي مركب ثلاثي الأبعاد ذي زاوية قبول 30 درجة.
كلمات مفتاحية
طاقة فضائية؛ الليزر الشمسي الطاقة الشمسية في الفضاء؛ الليزر الشمسي الفضائي.
Abstract
A simulation model of a space-based solar laser system to transfer the power onto the earth is carried out. The system consists of a solar pumped laser by a concentration system installed on a satellite. The resulted laser beam is re-directed onto the earth surface, where it can be used to generate power. The intensity and the divergence of the laser are calculated in order to obtain the suitable solar laser system as a payload on the satellite that matches and the terrestrial applications. According to our model, around 40 kW laser can be obtained by a frequency-doubled Nd:YAG laser rod which has a radius of 5 cm and a length of 10 cm , when we use the direct solar pumping via parabolic dish of a radius 100 m and a focal length 121 m accompanied with a 3D-CPC of an acceptance angle of 30°.
Keywords
Space Power; Solar Laser; Space Solar Energy; Space-Based Solar Laser.
Publication Date
9/6/2020
Publisher
NRIAG Journal of Astronomy and Geophysics - Taylor & Francis
أ. د. ياسر عبد الفتاح عبد الهادي | Prof. Dr. Yasser Abdel-Fattah Abdel-Hadi | 4960