انقر هنا لمشاهدة فيديو "ملخص مرئي" لهذا الاختراع.
اختراعات علي پور أحمد | التصنيف: اختراعات جديدة في العالم | ذات صلة: الاكتشافات العلمية والاختراعات التكنولوجية
مولد مغناطيسي فضائي يستغل الطاقة المتجددة لدوران الأرض، وينقل الكهرباء المولدة إلى محطة الاستقبال باستخدام الليزر. | توليد الكهرباء باستخدام دوران الأرض
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام دوران الأرض
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بور أحمد
◉ التصنيف: اختراعات جديدة للمخترعين في العالم
◉ المقدمة والأهداف:
في هذه المقالة، نصف بإيجاز اختراع مولد مغناطيسي لتوليد الكهرباء في الفضاء ونقل الكهرباء المولدة إلى جهاز استقبال على الأرض باستخدام الليزر.
مع تزايد أهمية الكهرباء في عالمنا المعاصر، ونموّ الخوادم الضخمة كثيفة الاستهلاك للطاقة، والذكاء الاصطناعي الحقيقي، والتعلم الآلي، والتعلم العميق، ونماذج اللغة الضخمة، والحوسبة عالية الأداء، كثّف الخبراء والمبتكرون في هذه الصناعات جهودهم لتجاوز العقبات التقنية التي تعترض سبيل تطوير مصادر جديدة لإنتاج الطاقة. ومع ذلك، لا يزال التحديان الرئيسيان المتمثلان في توليد ونقل الطاقة الكهربائية يُعيقان بشكلٍ كبير التطور السريع للصناعات الأخرى المرتبطة بالكهرباء. في السنوات الأخيرة، تم اختبار واستخدام طرق مختلفة لتوليد الكهرباء، مثل الوقود المتجدد ونقل الكهرباء عبر الموجات الدقيقة أو أشعة الليزر، على نطاق محدود. ورغم أن وكالات الفضاء مثل ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وأكسا، وشركات خاصة مثل أوفر فيو إنرجي ولوكهيد مارتن وإيرباص وسبيس إكس وبلو أوريجين، تُجري أبحاثًا وتتبادل الأفكار وتستثمر في تطوير طرق جديدة لتوليد الكهرباء في الفضاء، إلا أن التكلفة العالية والكفاءة المنخفضة لهذه الطرق الجديدة لم تُحقق نجاحًا يُذكر مقارنةً بالطرق التقليدية من حيث التوليد والنقل.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام دوران الأرض
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بور أحمد
◉ التصنيف: اختراعات جديدة للمخترعين في العالم
دفعتني هذه القيود إلى ابتكار فكرة جديدة لتوليد الكهرباء في المدار المتزامن مع الأرض دون استخدام الألواح الشمسية. ولنقل الطاقة المولدة في الفضاء إلى الأرض، استخدمتُ طريقةً طُوّرت في السنوات الأخيرة، وهي عبارة عن حزمة ليزرية عريضة تعمل بالأشعة تحت الحمراء. ورغم أن ضوء الشمس المباشر تقريبًا في المدار المتزامن مع الأرض يُتيح توليد الكهرباء ليلًا باستخدام الألواح الشمسية الموجودة على الأقمار الصناعية، إلا أن الطرق الشائعة الحالية تواجه قيدين مكلفين للغاية: أولهما، انخفاض إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية مقارنةً بالمولدات المغناطيسية، وثانيهما، الحاجة إلى زيادة أبعاد الألواح في الفضاء لإنشاء محطة طاقة شمسية فضائية ضخمة. في الفكرة التي صممتها لبناء "مولد مغناطيسي فضائي"، لا حاجة لإنشاء نظام ضخم كمحطة طاقة شمسية. من جهة أخرى، فإن كفاءة إنتاج الطاقة من "المولد المغناطيسي الفضائي" أعلى بكثير من كفاءة مجموعة كبيرة من الألواح الشمسية، والتي شرحتها بالتفصيل في قسم الوصف التقني من هذه المقالة.
لفهم فكرة بناء "مولد مغناطيسي فضائي" قائم على مدار أرضي ثابت (GEO) بشكل أفضل، لا بد من الإشارة إلى الإمكانيات والخصائص المميزة للمدارات الشائعة الاستخدام حول الأرض، والتي تتيح تحويل دوران الأرض إلى طاقة لا نهائية في فكرتي. يقع المدار الأرضي المنخفض (LEO) على ارتفاع يتراوح بين 160 و2000 كيلومتر فوق مستوى سطح البحر، ويُعتبر أكثر مدارات الأرض استخدامًا. تتميز الأجسام الموجودة في هذا المدار بسرعة عالية جدًا (تعادل 28 ألف كيلومتر في الساعة)، مما يسمح لها بإكمال دورة كاملة حول الأرض خلال فترة تتراوح بين 90 و120 دقيقة في المدار المنخفض. تشمل مزايا مدار الأرض المنخفض قربه من الأرض، مما يتيح الحصول على صور عالية الجودة، وانخفاض زمن الاستجابة في الاتصالات عبر الأقمار الصناعية إلى 25 مللي ثانية. ومن أبرز عيوب هذا المدار الاحتكاك مع جزيئات الغلاف الجوي الخارجي، مما يُبطئ القمر الصناعي تدريجيًا حتى يصل إلى مرحلة يتطلب فيها تصحيح مداره باستخدام محركات الدفع بعد بضع سنوات.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام دوران الأرض
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بور أحمد
◉ التصنيف: اختراعات جديدة للمخترعين في العالم
المدار التالي هو مدار الأرض المتوسط (MEO)، الذي يقع على ارتفاع يتراوح بين 2000 و35786 كيلومترًا، ويُعرف بأنه الحد الفاصل بين المدارات المنخفضة والعالية. في هذا المدار، تستغرق دورة كاملة حول الأرض ما بين ساعتين و12 ساعة. من مزايا مدار الأرض المتوسط تغطية الأقمار الصناعية لسطح الأرض على نطاق أوسع، ونشر عدد أقل من الأقمار الصناعية، وبالتالي انخفاض احتمالية الاصطدام، وانعدام الاحتكاك مع جزيئات الغلاف الجوي. يقع في هذا المدار أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، على ارتفاع حوالي 20000 كيلومتر فوق مستوى سطح البحر. أما أبعد مدار مستخدم فهو المدار الثابت بالنسبة للأرض (GEO)، الذي يقع على ارتفاع 35786 كيلومترًا. يقع المدار الثابت بالنسبة للأرض فوق خط الاستواء، ويُعتبر من أهم مدارات الفضاء من حيث الاستخدام. يؤدي الارتفاع الشاهق في المدار المتزامن مع الأرض إلى تساوي سرعة دوران القمر الصناعي حول الأرض تمامًا مع سرعة دوران الأرض، أي ما يعادل 24 ساعة لدورة كاملة. ولهذا السبب، يبقى أي جسم موضوع في مدار ثابت بالنسبة للأرض (GEO) ثابتًا فوق نقطة محددة، ويستمر في الحركة بمحاذاة دوران الأرض. تشمل مزايا مدار GEO عدم وجود شكوك في الاتصال نظرًا لموقع القمر الصناعي الثابت، والاتصال المستمر عبر هوائيات أرضية ثابتة، بالإضافة إلى عدم الحاجة إلى تتبع مستمر لجهاز الإرسال والاستقبال. تقع الغالبية العظمى من أقمار البنية التحتية للاتصالات، وأقمار شبكات التلفزيون، وأقمار الرصد الجوي، والأقمار العسكرية في مدار متزامن مع الأرض.
تجدر الإشارة إلى أن تطبيق فكرة "المولد المغناطيسي الفضائي" لا يمكن تحقيقه إلا في المدار المتزامن مع الأرض، وذلك لضرورة تثبيت هذا المولد ونقل الطاقة الكهربائية المولدة عبر أشعة الليزر. في السنوات الأخيرة، انصبّت جهود معظم الشركات الرائدة في اليابان والولايات المتحدة والصين وأوروبا على إنتاج الطاقة في الفضاء باستخدام ضوء الشمس أو الأقطاب المغناطيسية للأرض. من جهة أخرى، ظل دوران الأرض، كمصدر محتمل للطاقة، يشغل بال البشرية لسنوات عديدة، إلا أن كيفية إنتاج طاقة لا نهائية ودائمة من دوران هذه الكرة الأرضية الهائلة لا تزال تشكل تحديًا كبيرًا. في هذا السياق، أعتزم في هذه المقالة تقديم طريقة جديدة قابلة للتطبيق تمامًا وذات كفاءة إنتاجية عالية، تُمكّن من توليد الكهرباء من دوران الأرض حول محورها دون الحاجة إلى ضوء الشمس، وذلك باستخدام مدارات الأرض فقط. بعبارة أبسط، قد لا يكون من الممكن توليد الطاقة مباشرةً من دوران الأرض نظرًا لدوران سطحها الشاسع وجاذبيتها القوية التي تُسهم في استقرارها وقصورها الذاتي، ولكن من الممكن توليد طاقة لا تنضب من مدارات ذات جاذبية منخفضة واحتكاك جزيئي ضعيف جدًا، بل ومنعدم، حول محورها الخارجي.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام دوران الأرض
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بور أحمد
◉ التصنيف: اختراعات جديدة للمخترعين في العالم
◉ الوصف الفني للاختراع:
يتمتع "المولد المغناطيسي الفضائي" بالقدرة على العمل وإنتاج الكهرباء في المدارات الثلاثة (MEO، LEO، وGEO)، لكن التحدي الوحيد المتبقي بعد توليد الطاقة هو كيفية إرسالها ونقلها من الفضاء إلى سطح الأرض بأقل قدر من الفقد والهدر. ورغم إمكانية نقل الطاقة من مداري (MEO) و(LEO)، إلا أن ارتفاع تكلفة نظام النقل وتعقيده في هذين المدارين دفعاني إلى اختيار مدار إنتاج الطاقة الأقل تكلفة، وهو مدار (GEO)، حيث يُمكن إرسال الطاقة من الفضاء إلى الأرض دون الحاجة إلى تعقيدات أو دمج أنظمة نقل متعددة. في المدار الأرضي المتزامن (GEO)، يمكننا نقل الطاقة المولدة إلى الأرض بطريقتين: الأولى هي نقل الطاقة عبر الموجات الميكروية، والثانية هي نقل الطاقة عبر الليزر. مع ذلك، في كلتا الطريقتين، ونظرًا لبُعد مدار GEO البالغ 36,000 كيلومتر، تبرز الحاجة إلى تطوير وتعزيز أنظمة مثل البصريات التكيفية وأجهزة الاستقبال متعددة الأبعاد (AO-MDR) لزيادة الطاقة في نقل الليزر.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام دوران الأرض
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بور أحمد
◉ التصنيف: اختراعات جديدة للمخترعين في العالم
في الطريقة الأولى، وهي نقل الطاقة بالميكروويف، تُرسل الطاقة باستخدام موجات كهرومغناطيسية بتردد يتراوح بين 300 ميجاهرتز و300 جيجاهرتز، وهي طريقة لا تزال بحاجة إلى مزيد من التطوير للتحكم في شعاع الميكروويف. وبالإضافة إلى إمكانية استخدام الميكروويف لنقل الطاقة من الفضاء إلى الأرض، لا تزال هناك مخاوف عديدة بشأن الإشعاع الضار على صحة الإنسان، إذ أن الإشعاع عالي الكثافة بهذه الموجات يُعرّض صحة الإنسان والحيوان والطيور لخطر جسيم. ومع ذلك، في هذه الطريقة، من أجل مصفوفة تحويل استقبال ذات كفاءة أعلى (أكثر من 85٪)، نحتاج إلى ترقية وتحسين أجزاء مختلفة مثل الثنائيات ذات كفاءة تحويل أعلى، ومطابقة أفضل للمعاوقة للمصفوفات، وأجزاء أخرى كعوامل أساسية في تكوين نظام إرسال قوي.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام دوران الأرض
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بور أحمد
◉ التصنيف: اختراعات جديدة للمخترعين في العالم
في الطريقة الأولى لنقل الطاقة، نحتاج إلى تحسين وتطوير نظام نقل الموجات الميكروية، أما في الطريقة الثانية، وهي نقل الطاقة بالليزر، فيمكننا تحقيق كفاءة أعلى في نقل الطاقة مع أدنى حد من فقد الطاقة. وقد حققت شركات في الصين واليابان والولايات المتحدة نجاحات كبيرة في تطوير وتحسين نظام نقل الطاقة بالليزر، مما مهد الطريق للتركيز على إنتاج الطاقة في الفضاء. فعلى سبيل المثال، في مشروع مشترك بين الأكاديمية الصينية للعلوم وجامعة الاتصالات اللاسلكية في بكين، أصبح من الممكن نقل الطاقة بالليزر بسرعة جيجابت واحد في الثانية من مسافة بعيدة جدًا تبلغ 36,705 كيلومترات، وذلك بفضل تطوير البنية التحتية المتكاملة للبصريات التكيفية وأجهزة الاستقبال متعددة الأبعاد. استخدموا محولًا متعدد الألواح يقسم إشارة الليزر إلى ثماني قنوات منفصلة، ثم تقوم شريحة ذكية خاصة بانتقاء أفضل الإشارات ودمجها في المحطة الأرضية. وقد بلغت نسبة نجاح هذه الطريقة في إرسال واستقبال الإشارة أكثر من 91%، وهو ما يمثل قفزة نوعية في استقرار نقل الليزر. مع أن هذه المقالة تركز على شرح بنية اختراع "المولد المغناطيسي الفضائي"، إلا أنني رأيت من الضروري تقديم شرح موجز لكيفية مناقشة طرق نقل الطاقة، نظرًا لأهمية كلتا الطريقتين وفهم كيفية نقل الطاقة المولدة من الفضاء إلى الأرض باستخدام "المولد المغناطيسي الفضائي".
كما هو موضح في الفيديو في نهاية هذه المقالة، يستخدم "مولد المجال المغناطيسي الفضائي" الحركة الدورانية الذاتية لحلقتين حول محورهما المركزي لإحداث دورة لا نهائية من الحركة المتكررة دون فقدان للطاقة، وذلك لانعدام الاحتكاك في الفضاء، مما يؤدي في النهاية إلى استمرارية حالة الحلقتين في الفضاء العطالي. يتم توليد معامل العزم العطالي في "مولد المجال المغناطيسي الفضائي" حول محور دورانه (وفقًا لنظرية الجهد من الدرجة الأولى) بشكل كامل، ويستمر دوران المحورين كسلسلة متصلة من الشحنات تحت تأثير جاذبية الأرض الضعيفة على ارتفاع المدار الأرضي المتزامن، والتذبذبات الدورانية للمدار المغناطيسي للأرض، وانعدام الاحتكاك الجزيئي في المدار الأرضي المتزامن. إذا أردنا منع الدوران الذاتي لمولد المغناطيس الفضائي، فنحن بحاجة إلى نظام تحكم للحفاظ على الاتجاه وتقليل الحركة الدورانية. مع ذلك، ولأن الدوران الذاتي في هذا المولد هو أساس إنتاج الطاقة المستمر، فلا حاجة لذلك إلا في حالة الفحص والإصلاح الذكيين والروبوتيين، حيث صممتُ نظامًا لهذا النوع من المولدات الفضائية، وسأشرحه لاحقًا.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام دوران الأرض
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بور أحمد
◉ التصنيف: اختراعات جديدة للمخترعين في العالم
يتكون "مولد المجال المغناطيسي الفضائي" من جزأين. الأول عبارة عن مجموعة من المعدات الثابتة، والثاني عبارة عن مجموعة من المعدات ذاتية التشغيل. ويعود فصل البنية الفيزيائية لـ"مولد المجال المغناطيسي الفضائي" إلى جزأين ثابت ومتحرك إلى أن الجزء المتحرك يستغل طاقة الدوران المداري للدوران حول نفسه وتوليد الطاقة، بينما يوفر الجزء الثابت، كنظام نقل، القدرة على إرسال الطاقة المولدة إلى الأرض. مع ذلك، فإن الجزء الثابت، نظرًا لانعدام الاحتكاك ووجوده في مدار متزامن مع الأرض، لا يكون ثابت الاتجاه أبدًا، بل يدور حول الأرض دورة كاملة مدتها 24 ساعة. ولحل هذه المشكلة وتحقيق معامل استقرار دقيق للاتجاه، استخدمتُ 4 محركات دفع، وهوائيين لتحديد المواقع (GPS)، وكاميرتين لتتبع النجوم في الجزء الثابت من جسم المركبة، وذلك لتصحيح اتجاه وضعية مقدمة الليزر المواجهة للأرض في هذا المولد، بهدف إرسال الكهرباء عبر نطاق الأشعة تحت الحمراء.
◉ انقر على أي من صور المعرض أدناه لتكبيرها:
عندما ينحرف مُشغّل الدفع عن مساره ويتلقى خطأً بشأن تغيير إحداثيات مقدمة المركبة، فإنه يتلقى أمرًا من هوائي تحديد المواقع GPS ليُعيد توجيه نفسه على مسار محطة الاستقبال. بعد معالجة سريعة لتصحيح المسار باستخدام كاميرات الاستقبال الأرضية وجهاز تتبع النجوم، تُرسل إشارة إلكترونية إلى محركات الدفع لتطبيق الضغط اللازم بالقدر المطلوب لمحاذاة إحداثيات نطاق الليزر بدقة مع إحداثيات محطة الاستقبال على الأرض وتثبيتها. باستخدام نظام الملاحة المُدمج هذا، يتم وضع الجزء الثابت من "مولد المجال المغناطيسي الفضائي" باستمرار على مسار محطة تحديد المواقع الأرضية على مدار الساعة. استلهمتُ تصميم بصريات مقدمة المركبة من تقنية نقل البيانات بالأشعة تحت الحمراء واسعة النطاق (TBIRD) التابعة لوكالة ناسا، وذلك لتحقيق أقصى معدلات نقل بيانات (جيجابت في الثانية) عبر مسار واحد. تتيح هذه التقنية نقل أقصى طاقة مع أدنى حد من فقدان الإشارة وتشتت الضوء عبر نطاق الأشعة تحت الحمراء. وباستخدام محول متعدد المستويات، وتقسيم إشارات الليزر إلى قنوات منفصلة، ثم إعادة تجميع أفضل الإشارات وأقواها في المحطة الأرضية، يتم التغلب على مشكلة احتمالية فقدان الإشارة في الظروف الجوية غير المستقرة، مثل زيادة الجسيمات العالقة في الهواء أو الضباب والمطر.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام دوران الأرض
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بور أحمد
◉ التصنيف: اختراعات جديدة للمخترعين في العالم
كما هو موضح في الصور والفيديو في نهاية هذه المقالة، استخدمتُ مبادئ الفيزياء المُدمجة في تصميم الجزء ذاتي الدفع، وهو في الواقع الجزء الأهم من "المولد المغناطيسي الفضائي". لذا، قُسِّم هذا الجزء إلى أربعة أنظمة ليتأثر بدوران الأرض حول محورها وجاذبيتها. في النظام الأول، الذي يُشكِّل الجسم الخارجي، تتصل حلقة قابلة للدوران بسلاسة فائقة بجسم الجزء الثابت بواسطة محملين. عندما توضع هذه الحلقة الكبيرة في غياب الاحتكاك الجزيئي في مدار الأرض، فإنها، بفعل جاذبية الأرض ودورانها حول محورها على مدار 24 ساعة، تُسحب حول المحور الأفقي المتصل بالمحمل، وتُغيِّر حالتها تلقائيًا من حالة السكون إلى حالة الدوران. في هذه الحالة من الحركة، وبسبب انعدام الاحتكاك البيئي في المدار (المدار الجغرافي الثابت)، يستمر دوران الحلقة الكبيرة للقسم الأول حول المحور المتصل بالقسم الثابت بشكل متواصل ودائم. يوجد داخل جسم هذه الحلقة أسلاك ودوائر لنقل الكهرباء إلى الجسم الثابت، ومن ثم تحويلها إلى طاقة أشعة تحت الحمراء بسعة تيرابايت في البصريات الأمامية لـ"مولد المجال المغناطيسي الفضائي".
في النظام الثاني للجزء ذاتي الدفع، تُركّب حلقة ذات دوران سلس للغاية داخل حلقة النظام الأول بواسطة محملين. من حيث الأبعاد، يُعتبر نصف قطر هذه الحلقة أصغر من نصف قطر حلقة النظام الأول، ما يسمح بوضعها داخل حلقة النظام الأول دون احتكاك. يحتوي الجزء الداخلي من حلقة النظام الثاني على ملفات الجزء الثابت المتراصة بإحكام، والتي تولد الجهد الكهربائي. وبهذه الطريقة، عند وضع ملفات الجزء الثابت في المجال المغناطيسي الناتج عن دوران حلقة الجزء الدوار، يحدث تفاعل حركة الإلكترونات، ما يؤدي في النهاية إلى توليد الجهد الكهربائي. قلب الجزء الثابت عبارة عن جسم معدني مشقوق يتكون في الواقع من عدد من الحلقات الحديدية. تتصل هذه الحلقات ببعضها البعض على شكل وسادة، وتُلف الملفات داخل فتحات القلب، ولا يوجد اتصال مباشر بين الملفات وقلب الجزء الثابت، حيث يفصل بينهما عازل. تتصل الملفات ببعضها داخل الحلقة الأولى للنظام عند نقاط يتم فيها توجيه خرج الطاقة من الجزء الثابت إلى بصريات مقدمة الصاروخ لنقل الأشعة تحت الحمراء ذات سعة تيرابايت إلى جهاز الاستقبال الأرضي.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام دوران الأرض
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بور أحمد
◉ التصنيف: اختراعات جديدة للمخترعين في العالم
في النظام الثالث للجزء ذاتي الدفع، تُركّب حلقة ذات دوران سلس للغاية داخل حلقة النظام الثاني بواسطة أخاديد بكرات ملساء. من حيث الأبعاد، يُعتبر نصف قطر هذه الحلقة أصغر من نصف قطر حلقة النظام الثاني، ما يسمح بوضعها داخل حلقة النظام الثاني بسلاسة ودون احتكاك. يُمثّل الجزء الداخلي من حلقة النظام الثاني موقع الجزء المُحرّك والدوار للدوّار، والذي يُولّد مجالًا أو قوى مغناطيسية للجزء الثابت (الحلقة الثانية). تُستمد القوة الميكانيكية اللازمة لتدوير حلقة الدوّار من قوة الجاذبية، وقوة الدوران المداري، وانعدام عامل الاحتكاك لزيادة سرعة الحركة الدورانية، بالإضافة إلى كونها مُعلّقة داخل الحلقة الثانية. صُمم عمود الدوار في هذا المولد على شكل محور مزود بثمانية أجزاء مغناطيسية منفصلة تدور داخل الحلقة الثانية للنظام بفعل ضغط القوة الميكانيكية المُطبقة. يحتوي دوار "المولد المغناطيسي الفضائي" على مجموعة من الملفات الملفوفة حول محور الحلقة الثانية للنظام على إطار بلاستيكي مقاوم للظروف الفضائية. لتوليد مجال مغناطيسي، نحتاج إلى تيار كهربائي في الملف المحيط بحلقة الدوار، يتم الحصول عليه من بطارية صغيرة. بهذه الطريقة، تُحرك الحلقة الثالثة للنظام مغناطيسًا بالقرب من ملفات الجزء الثابت للحلقة الثانية للنظام، مما يُولد تدفقًا ثابتًا للإلكترونات، وهو ما يُعادل الجهد الكهربائي.
في النظام الرابع من الجزء المستقل، تم تركيب رافعتين غير متوازنتين ذات دوران سلس للغاية على جانبي جسم حلقة النظام الثالث. يبلغ حجم هاتين الرافعتين نفس قطر حلقة النظام الثالث، وتم إضافة مطرقة منحنية إلى نهاية كل رافعة. ولضمان دوران سلس لكل رافعة، تم تركيب مضخة هيدروليكية متصلة بذراعين ميكانيكيين على الخط الطولي لكل رافعة. في الواقع، تتولى هذه المضخات الهيدروليكية مسؤولية تعويض عدم توازن محور اتصال الرافعة. يكمن سبب التصميم غير المتوازن لمحور وصلة الرافعة في توليد شحنة متسلسلة بفعل جاذبية المدار دون أي احتكاك، بحيث يؤدي ازدياد سرعة حلقة النظام الثالثة (دوار المولد) إلى خلق حالة فيزيائية مستقرة تسمح بدوران مستمر لا نهائي. هذه الحالة الفيزيائية في النظام الرابع، عند دمجها مع فيزياء الحركة الدورانية للأنظمة 1 و2 و3، تؤدي إلى دوران لا نهائي للجزء ذاتي الدفع من "المولد المغناطيسي الفضائي".
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام دوران الأرض
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بور أحمد
◉ التصنيف: اختراعات جديدة للمخترعين في العالم
كما هو موضح في الفيديو في نهاية هذه المقالة، وبسبب آلية الحركة في المدار الأرضي المتزامن (GEO)، تتولد حركة مستقرة بين الجزء الثابت من المعدات المتصلة بالبصريات الأمامية في "مولد المجال المغناطيسي الفضائي" والدوران المستمر للجزء المستقل من المعدات المتصلة بالجسم الرئيسي. مع ذلك، ونظرًا لتأثير جاذبية الدوران المداري وانعدام الاحتكاك، يُحتمل أن يدور جسم "مولد المجال المغناطيسي الفضائي" بأكمله، مما يُسبب أخطاء في المسار وانحرافات في الإشارة، وفي النهاية تشتت الضوء نتيجةً للانحرافات في إحداثيات نطاق الأشعة تحت الحمراء باتجاه جهاز الاستقبال الأرضي. لحل هذه المشكلة، صممتُ هوائيين لتتبع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على جانبي هيكل "مولد المجال المغناطيسي الفضائي"، بالإضافة إلى كاميرتين لتتبع النجوم وكاميرتين لاستقبال بيانات تحديد موقع الأرض. عند انحراف المسار، تُرسل نبضة تصحيح إحداثيات ذكية إلى أربعة محركات دفع متصلة بالهيكل. كما تُشغَّل محركات الدفع تبعًا لقيمة الانحراف، لإعادة توجيه مقدمة الليزر البصري لـ"مولد المجال المغناطيسي الفضائي" إلى المسار الصحيح باتجاه جهاز استقبال بيانات تحديد موقع الأرض.
من أهم القضايا التي أثيرت حول اختراع "المولد المغناطيسي الفضائي" والتي شغلت بال البشرية حتى اليوم، هي حطام معدات الأقمار الصناعية في مدارات الأرض. فالمساحة المحدودة في كل مدار، وخاصة المدار المتزامن مع الأرض (GEO)، تسببت في تراكم تدريجي ومتزايد للحطام الفضائي، مما جعله مشكلة جوهرية وخطيرة على مستقبل الأرض. ولأن جميع الأقمار الصناعية في المدار المتزامن مع الأرض يجب أن تكون على نفس الارتفاع تمامًا وفوق خط الاستواء، فإن عدد "المواقع" في هذا المدار محدود، وعندما يصل قمر صناعي إلى نهاية عمره الافتراضي، يجب نقله إلى مدار مخصص (أعلى ببضع مئات من الكيلومترات) لإفساح المجال أمام قمر صناعي أو معدات جديدة. لحل مشكلة الحطام الفضائي بشكل دائم ونهائي، مهما كان حجمه أو ارتفاعه، بهدف تنظيف منطقة جميع المدارات حول الأرض، قمت بابتكار اختراع عملي سيتم عرضه في مقالات مستقبلية على موقع "Science Planet Media" بعد تسجيل حقوق الملكية الفكرية.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام دوران الأرض
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بور أحمد
◉ التصنيف: اختراعات جديدة للمخترعين في العالم
كغيره من الاختراعات، يتمتع هذا الاختراع بإمكانية تطويره وتحسينه بشكل أكبر. وباستخدام "المولد المغناطيسي الفضائي"، يُمكن المساهمة بشكل كبير في إنتاج طاقة لا تنضب من الفضاء دون الحاجة إلى ضوء الشمس، مع إمكانية استخدامه على مدار الساعة في جميع أنحاء العالم.
نهاية المقال//
◉ فيديو لمولد مغناطيسي فضائي يستغل الطاقة المتجددة لدوران الأرض، وينقل الكهرباء المولدة إلى محطة الاستقبال باستخدام الليزر. / التصنيف: اختراعات علي بور أحمد
◉ صانع الرسوم المتحركة لهذا الفيديو: علي بورأحمد
◉ ملحن الموسيقى لهذا الفيديو: علي بورأحمد
◉ الراوي: علي بورأحمد
◉ اللغة: الانجليزية
◉ الترجمة: لا يوجد
نبذة عن المخترع ومؤلف هذا المقال:👇
مقالات عن الاختراعات العلمية المتعلقة بتوليد الكهرباء :
◉ اختراع محطة توليد طاقة تولد الكهرباء باستخدام الجاذبية وقوة الطرد المركزي (محرك الجاذبية 1)
◉ اختراع محطة توليد طاقة تولد الكهرباء باستخدام الجاذبية وقوة الطرد المركزي (محرك الجاذبية 2)
◉ اختراع محطة توليد طاقة تولد الكهرباء باستخدام الجاذبية والعجلات المعلقة (محرك الجاذبية 3)
◉ اختراع محطة توليد طاقة تولد الكهرباء باستخدام الجاذبية وقوة الطرد المركزي (محرك الجاذبية 4)
◉ ابتكار محطة طاقة تولد الكهرباء باستخدام الجاذبية والفيزياء المعقدة المدمجة (محرك الجاذبية 5)
◉ اختراع استخدام مياه البحر والدوامات الاصطناعية لتوليد الكهرباء
◉ اختراع استخدام المياه من أعماق البحار وشواطئ المحيطات لإنشاء سدود اصطناعية وتوليد الكهرباء
اختراعات أخرى لعلي بور أحمد :
◉ قائمة كاملة بالاختراعات والمقالات العلمية المنشورة لعلي بور أحمد
◉ الاختراعات العلمية علي پورأحمد
◉ أفلام الخيال العلمي علي پورأحمد
◉ جوائز علي پور أحمد
◉ لوحات للفنان علي پورأحمد
◉ موسيقى علي بورأحمد الآلية
إعلان
