摘要：在研究人员获得开发这项开创性技术的资金后，由太阳能驱动的激光束离成为现实又近了一小步。科学家们表示，这些激光器最终可以帮助为月球基地和火星任务提供动力，并为地球上的可持续能源解决方案做出贡献。

新的研究发现了一种仅使用太阳能产生的激光器为航天器供电的方法。

（图片来源：WLADIMIR BULGAR/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images）

在研究人员获得开发这项开创性技术的资金后，由太阳能驱动的激光束离成为现实又近了一小步。科学家们表示，这些激光器最终可以帮助为月球基地和火星任务提供动力，并为地球上的可持续能源解决方案做出贡献。

6 月，该国际研究团队宣布已从欧洲创新委员会和 Innovate UK 获得约 400 万欧元（120 万美元）的赠款，用于开发受光合细菌启发的太阳能激光技术。

“在我的小组中，我们花了很多时间思考人造光收集以及我们可以从大自然中学到什么，”参与合作的苏格兰赫瑞瓦特大学量子理论家埃里克·盖格尔 （Erik Gauger） 在接受 Live Science 采访时说。“如果自然界中有可能，我们应该能够在人工系统中利用类似的效果。”

阳光激光并不是一个新概念——第一个概念是在 1963 年展示的，就在第一台激光器制造出来三年后。但是普通的阳光太稀，无法有效地为激光供电。太阳能激光器通常需要复杂的重型光学元件，才能将太阳光增强至少一千倍。这些组件的重量意味着将它们送入太空具有挑战性。

为了克服这些挑战，Gauger 和他的同事们将转向生活在海洋深处黑暗中的细菌。这些细菌具有极其敏感的光捕获结构，几乎可以拾取它们遇到的每一个光子。这些结构使细菌即使在非常微弱的光线条件下也能进行光合作用。Gauger 说，通过提取这些光收集结构并在实验室中复制它们，该团队希望将环境阳光集中到足以为激光器供电的程度。

他和他的同事在 2021 年的一篇论文中描述了这样的系统可能如何运作。在拟议的系统中，结构捕获入射的阳光，然后将光线汇集到固体材料中，例如晶体。该材料原子中的电子从光中吸收能量，然后以激光的形式释放出额外的能量。

利用新的资助，该团队计划开发可以与细菌的光合作用结构相连接的新型激光发射材料。

根据一份声明，一旦激光系统上线，它可以帮助为卫星、月球基地甚至火星任务提供动力。由于激光束在长距离上保持狭窄且紧密聚焦，因此它们可以将能量传输到遥远的系统。例如，在空间站上建造的太阳能激光器可以为该空间站供电，也可以将电力发送到附近的卫星，甚至地球。在接收点，来自激光的能量可以转化为热能或电能。

Gauger 说，太阳能激光器还可以支持地球上向可再生能源的转变。

“例如，他们可以帮助您分解水、驱动化学、合成肥料，并帮助完成需要我们目前生产的很大一部分能源（包括来自化石能源）的流程，”Gauger 说。“他们不会直接解决我们的所有问题，但他们可能会在我们转向清洁、可持续能源的挑战中发挥一小部分作用。”

该团队计划在未来三年内开发一种原型激光器。

来源：CEO扒科学