रोजर एंजेल एक खगोलशास्त्री हैं जिनके दूरबीन दर्पणों के लिए अभिनव डिजाइन ने मौलिक रूप से हम सितारों और आकाशगंगाओं को देखने के तरीके को बदल दिया है। उन्होंने दुनिया के सबसे बड़े और सबसे शक्तिशाली दूरबीनों के लिए हल्के, छत्ते वाले दर्पण विकसित किए, जिसमें एरिजोना में माउंट ग्राहम पर बड़े दूरबीन दूरबीन और चिली में विशालकाय मैगलन टेलीस्कोप शामिल हैं। वह एरिज़ोना विश्वविद्यालय (UA) में एक रीजेंट प्रोफेसर और स्टीवर्ड ऑब्जर्वेटरी मिरर लैब के प्रमुख और मैकआर्थर "प्रतिभाशाली अनुदान" फैलो हैं। 2010 में उन्होंने एस्ट्रोफिजिक्स के लिए प्रतिष्ठित कवली पुरस्कार जीता। लेकिन हाल ही में वह हमारे अपने ग्रह पर जीवन के बारे में अधिक सोच रहा है।
"मैं ग्लोबल वार्मिंग के बारे में चिंता कर रहा था, " एंजेल कहते हैं, और उन्होंने ग्रह को ठंडा करने के लिए अंतरिक्ष में विशाल सूर्य रंगों को रखने के रूप में दुस्साहसी (और अंततः लागत-निषेधात्मक) के रूप में समाधान पर विचार करना शुरू कर दिया था। लेकिन जब उनकी पत्नी ने उनसे पूछा, "क्या आप ग्लोबल वार्मिंग के बारे में कुछ नहीं कर सकते?" वह गंभीर हो गए और कल्पना करने लगे कि कैसे उनकी दूरबीन का दर्पण स्वच्छ ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। अब एंजेल ने एक ऐसी प्रणाली तैयार की है जो प्रकाश का उपयोग करने के लिए और बिजली पैदा करने के लिए छोटे सौर कोशिकाओं के साथ दर्पण का उपयोग करती है, एक ऐसी प्रणाली जो बाजार पर किसी भी चीज की तुलना में अधिक लागत प्रभावी होने की क्षमता रखती है।
सूर्य की शक्ति का दोहन करने की कोशिश करना कोई नई बात नहीं है; कई कंपनियां और आविष्कारक इस समस्या का विश्लेषण कर रहे हैं कि दशकों तक सौर ऊर्जा को सबसे प्रभावी रूप से कैसे इकट्ठा किया जाए, परिवर्तित किया जाए और उसका उपयोग किया जाए। सूर्य की किरणों को पकड़ने वाली फोटोवोल्टिक (पीवी) कोशिकाओं की तकनीक में समय के साथ सुधार हुआ है, लेकिन सौर ऊर्जा के उत्पादन की पहेली में अभी भी कुछ चिपचिपे टुकड़े हैं। उन मुद्दों में से कुछ में मौजूदा तकनीकों द्वारा उत्पन्न गर्मी की मात्रा, सौर कोशिकाओं के लिए आवश्यक स्थान और लागत शामिल हैं।
एंजेल अपनी नई प्रणाली के साथ इन समस्याओं में से कुछ से निपट रहा है। "यह एक पूर्ण आत्म-निहित इकाई है जो प्रकाश को ऊर्जा में बदल देती है और गर्मी को खारिज कर देती है, " वे कहते हैं। उनकी टक्सन लैब के आसपास बिखरे उपकरण, धातु के स्क्रैप, पीवी कोशिकाओं के टुकड़े और गर्भनिरोधक के अन्य टुकड़े हैं। एक साथ रखो, इसमें एक बड़े, हल्के स्टील के फ्रेम से जुड़े कई वर्ग दर्पण शामिल होंगे जो जंगल जिम की तरह दिखते हैं। प्रत्येक दर्पण अपने केंद्र के ऊपर स्थापित अपने स्वयं के क्यूब-आकार के बिजली रूपांतरण इकाई (पीसीयू) में प्रकाश को दर्शाता है। पीसीयू एक छोटा सा बॉक्स है जिसमें अंत में फ्यूज्ड सिलिका बॉल होती है जो दर्पण का सामना करती है। जैसे ही सूर्य से प्रकाश दर्पण से टकराता है, दर्पण का परवलयिक आकार बीम को सीधे गेंद में केंद्रित करता है, जो बदले में 36 छोटे पीवी कोशिकाओं के घुमावदार मैट्रिक्स पर प्रकाश को केंद्रित करता है। कोशिकाएं हैं जो प्रकाश को बिजली में परिवर्तित करती हैं।
प्रत्येक दर्पण अपने केंद्र के ऊपर स्थापित अपने स्वयं के क्यूब-आकार के बिजली रूपांतरण इकाई (पीसीयू) में प्रकाश को दर्शाता है। (रेहानू के सौजन्य से) 
एस्ट्रोनॉमर रोजर एंजेल दूरबीन के लिए विकसित की गई नई तकनीक से सूर्य की शक्ति का दोहन करने की कोशिश कर रहा है। सौर ट्रैकर का चित्र वर्तमान में 2 किलोवाट बिजली बनाता है। (एरिज़ोना विश्वविद्यालय के सौजन्य से) 
परिवर्तित प्रणाली के एक करीब, 5 "व्यास सिलिका बॉल और चिंतनशील बॉक्स ट्रिपल जंक्शन कोशिकाओं (एरिज़ोना विश्वविद्यालय के सौजन्य से) आवास दिखा। "सेल बिजली में लगभग 40 प्रतिशत प्रकाश को चालू करते हैं, " एंजल कहते हैं, यह देखना सौर ऊर्जा प्रणाली के लिए अत्यधिक कुशल है। उनके नवाचार में तकनीक का उपयोग करने के लिए एक शीतलन प्रणाली भी शामिल है जो कंप्यूटर चिप्स और ऑटोमोबाइल इंजन के लिए उपयोग की जाती है। "यह चिप्स को उल्लेखनीय रूप से शांत रहने की अनुमति देता है: परिवेशी वायु तापमान के ऊपर 20 डिग्री सेल्सियस, " वे कहते हैं। शीतलन प्रणाली में किसी भी पानी का उपयोग नहीं करने का अतिरिक्त लाभ है, विशेष रूप से रेगिस्तान में कीमती एक संसाधन जहां कई सौर मंडल संचालित होते हैं; इसके बजाय पुनरावर्ती शीतलक का उपयोग किया जाता है।
“किसी ने भी ऐसी प्रणाली का निर्माण नहीं किया है जो स्टील की मात्रा को कम करने और दर्पणों को धारण करने के लिए इस तरह के कुशल, हल्के अंतरिक्ष फ्रेम संरचना का उपयोग करती है। किसी ने भी गहराई से तैयार कांच के दर्पण नहीं बनाए हैं जो इस तरह व्यावहारिक और सस्ती हैं, और किसी ने भी इस तरह से पीसीयू नहीं बनाया है, ”एंजेल कहते हैं।
एरिज़ोना विश्वविद्यालय के एक भौतिक विज्ञानी एलेक्स क्रोनिन, जो पीवी सौर कोशिकाओं पर एंजेल से स्वतंत्र अनुसंधान करते हैं, सहमत हैं। एन्जिल "दूरबीन की तरह [इस सौर प्रणाली] को अनुकूलित किया है, " क्रोनिन कहते हैं। “यह लिफाफे को एक नई दिशा में खींचने का एक उदाहरण है। उन्होंने इसे स्टील और लोहे की कम से कम मात्रा के साथ डिजाइन किया। भविष्य में हम इसे और देखेंगे। वह उद्योग का नेतृत्व कर रहा है। ”
एंजेल का कहना है कि उनके डिजाइन में "खगोल विज्ञान से विरासत" है। लेकिन खगोल विज्ञान में दूरबीनों का उपयोग बहुत ही फीकी, दूर की रोशनी को केंद्रित करने के लिए किया जाता है, जबकि यहां के दर्पण एक अलग भूमिका निभाते हैं। "हम सबसे परफेक्ट मिरर बनाने के एक अति से गए हैं, जो आप सबसे कम लागत वाले मिरर के बारे में सोच सकते हैं, जो 'काफी अच्छे हैं।" "
वे सस्ते हो सकते हैं, लेकिन आप उसके एक दर्पण के केंद्र बिंदु पर खड़े नहीं होना चाहेंगे। एंजल ने हाल ही में तीन मीटर चौड़े दर्पण का परीक्षण किया, जो छह मिलीमीटर मोटे स्टील के टुकड़े पर सूर्य के प्रकाश को केंद्रित करता है। 15 सेकंड में, बीम ने एक छेद को स्टील में एक चौथाई के रूप में जला दिया।
दर्पणों के अलावा, उनके सिस्टम के अन्य महत्वपूर्ण तत्व पीसीयू में पीवी कोशिकाएं हैं। ठेठ सिलिकॉन सौर कोशिकाओं का उपयोग करने के बजाय, वह ऊपर से अपना क्यू लेता है: “मेरी आंख ने जो चीज पकड़ी है, वह यह है कि हाल ही में अंतरिक्ष में इस्तेमाल की जाने वाली पीवी कोशिकाएं [अंतरिक्ष स्टेशन को शक्ति देने के लिए, उदाहरण के लिए] का उपयोग करने के लिए अनुकूलित किया गया है। जमीन, ”वह कहते हैं। "उनमें से जो प्रकाश आता है, आप उससे दोगुनी ऊर्जा को बिजली में बदलते हैं।" यह सिस्टम में पैसा और जगह बचाता है। "कई लोगों ने नई कोशिकाओं के अद्भुत गुणों का उल्लेख किया है", जिसे ट्रिपल-जंक्शन पीवी सेल कहा जाता है, "लेकिन चुनौती बजट को उड़ाने के बिना उन पर केंद्रित प्रकाश प्राप्त कर रही है।"
प्रसिद्ध वैज्ञानिक ग्लोबल वार्मिंग शोर के माध्यम से कटौती करते हैं और तथ्यों को बाहर करते हैंसिलिका बॉल की मदद से, दर्पण पर पड़ने वाली धूप को कोशिकाओं के क्षेत्र पर केंद्रित किया जा सकता है, जो दर्पण के आकार से एक-हजारवें हिस्से पर है, और कोशिकाओं की लागत सौर के मुकाबले उत्पन्न प्रति वाट दस-दसवीं हो जाती है पैनल जो एंजेल की तकनीक को नियोजित नहीं करते हैं।
परी का लक्ष्य जीवाश्म ईंधन के साथ प्रतिस्पर्धा करने वाली कीमत पर "उपयोगिता-पैमाने" सौर बिजली बनाना है, जो आज मौजूद नहीं है। "मुझे लगता है कि हम जो कर रहे हैं वह एक अच्छा मौका है। पिछले कुछ वर्षों में हमने जो वास्तुकला विकसित की है, वह एक नया दृष्टिकोण है और इसका उद्देश्य विशेष रूप से कम लागत पर प्राप्त करना है। ”
इसकी लागत-प्रभावशीलता का एक हिस्सा एंजेल की विनिर्माण प्रक्रियाओं को आकर्षित करने की क्षमता से उपजा है जो पहले से ही हैं। उनकी पेटेंट और पेटेंट-लंबित प्रणाली (विधानसभा, प्रकाशिकी और पीवी कोशिकाओं के उपयोग को कवर करना) पर्याप्त सरल है कि इसे उच्च मात्रा में निर्मित किया जा सकता है, और वह और एरिज़ोना विश्वविद्यालय में वैज्ञानिकों और स्नातक छात्रों की एक टीम शोध कर रही है। बड़े पैमाने पर उत्पादन के तरीकों को और अधिक सुव्यवस्थित बनाने के तरीके।
यहां तक कि उनके शोध और विकास के लिए लागत में कटौती करने में मदद मिलती है। एंजेल के जंगल-जिम जैसी सभा के लिए प्रोटोटाइप का निर्माण यूएए परिसर में एक जिम के पीछे एक सुनसान स्विमिंग पूल में किया गया था, जो कि एक बार टक्सन टीवी स्टेशन के लिए एक सैटेलाइट डिश था। वे कहते हैं, "इस विशेष स्थान पर सुबह से शाम तक दक्षिणी आकाश का एक आदर्श दृश्य है और मेरे कार्यालय से दो मिनट की पैदल दूरी पर है, " वे कहते हैं, और इस क्षेत्र में प्रति वर्ष लगभग 350 दिन धूप मिलती है। एरिज़ोना में होने का एक और लाभ यह है कि "हम ईस्ट कोस्ट से दो से तीन घंटे पीछे हैं, जिसका मतलब है कि पूरब में चोटी की मांग के समय एरिज़ोना में सूरज अभी भी चमक रहा है, " वे कहते हैं।
एंजेल को आंशिक रूप से सौर ऊर्जा विकसित करने के लिए प्रेरित किया गया था क्योंकि वह पृथ्वी पर कुछ देख रहा था। उनका घर एक नदी के पास है, और उन्होंने समय के साथ जलमार्ग में गिरावट देखी है। वे कहते हैं, '' जब से मैं घर में हूं तब तक पानी की मेज तीन फीट नीचे जा चुकी है। “नदी का क्षरण कुछ ऐसा है जिसे मैं अपनी आँखों के सामने वास्तविक समय देख रहा हूँ क्योंकि अतिवृष्टि के कारण। मैंने समेट लिया है कि मेरी खूबसूरत नदी सूख जाएगी, लेकिन मैं उस ग्रह से सामंजस्य नहीं बनाना चाहता, जो उस तरह एक दुखी भाग्य को बर्बाद कर रहा है। "
Alaina G. Levine टक्सन, एरिज़ोना में स्थित एक विज्ञान लेखक है।
