רוג'ר אנג'ל הוא אסטרונום שעיצוביו החדשניים למראות טלסקופ שינו באופן קיצוני את האופן בו אנו רואים את הכוכבים והגלקסיות. הוא פיתח מראות קלות-משענת-דבש עבור הטלסקופים הגדולים והחזקים בעולם, כולל הטלסקופ הגדול המשקפי בהר גרהם באריזונה וטלסקופ הענק מגלן שנמצא כעת בבנייה בצ'ילה. הוא פרופסור ריג'נטים וראש מעבדת המראות של Observatory Steward Observatory באוניברסיטת אריזונה (UA), ועמית "מענק גאון" של מקארתור. בשנת 2010 זכה בפרס Kavli היוקרתי לאסטרופיסיקה. אך לאחרונה הוא חושב יותר על החיים בכוכב הלכת שלנו.
"דאגתי להתחממות כדור הארץ, " אומר אנג'ל, והוא התחיל להרהר בפתרונות נועזים (ובסופו של דבר חסרי עלות) כמי שמציב גוונים של שמש ענקיים בחלל לקרר את כדור הארץ. אבל כשאשתו שאלה אותו, "אתה לא יכול לעשות משהו בקשר להתחממות כדור הארץ?", הוא התחיל לחשוב כיצד ניתן להשתמש במראות הטלסקופ שלו כדי לייצר אנרגיה נקייה. כעת אנג'ל עיצבה מערכת שמשתמשת במראות עם תאים סולריים זעירים כדי לרתום אור וייצור חשמל, מערכת שיש לה פוטנציאל להיות חסכוני יותר מכל דבר אחר בשוק.
הניסיון לרתום את כוח השמש אינו חדש; חברות וממציאים רבים מנתחים את הבעיה כיצד לאסוף, להמיר ולהשתמש באנרגיה סולארית בצורה היעילה ביותר במשך עשרות שנים. הטכנולוגיה של תאים פוטו-וולטאיים (PV) הלוכדים את קרני השמש השתפרה עם הזמן, אך עדיין ישנם כמה חלקים דביקים לפאזל של ייצור חשמל סולארי. חלק מהנושאים הללו כוללים את כמות החום הנוצרת על ידי טכניקות קיימות, את החלל הדרוש לתאי השמש ועלות.
אנג'ל מתמודד עם כמה מהבעיות הללו במערכת החדשה שלו. "זו יחידה מוחלטת עצמאית שהופכת את האור לאנרגיה ודוחה את החום, " הוא אומר. סביב מעבדת טוסון שלו מפוזרים כלים, שאריות מתכת, פיסות של תאי PV ושאר חלקי המזל. בהרכב זה יהיה מורכב מכמה מראות מרובעות המחוברות למסגרת פלדה גדולה וקלת משקל הנראית כמו חדר כושר בג'ונגל. כל מראה משקפת אור ליחידת המרת הכוח שלה בצורת קובייה (PCU) המותקנת מעל מרכזו. ה- PCU הוא קופסא קטנה עם כדור סיליקה התמזגה בקצה הפונה למראה. כאשר האור מהשמש פוגע במראה, צורתה הפרבולית של המראה ממקדת את הקורה ישירות לכדור, אשר בתורו ממקד את האור למטריצה מעוקלת של 36 תאי PV זעירים. התאים הם אלו שממירים את האור לחשמל.
כל מראה משקפת אור ליחידת המרת הכוח שלה בצורת קובייה (PCU) המותקנת מעל מרכזו. (באדיבות Rehnu) 
האסטרונום רוג'ר אנג'ל מנסה לרתום את כוחה של השמש בעזרת טכנולוגיה חדשה שפותחה לטלסקופים. הגשש הסולארי שמוצג כרגע מייצר חשמל של 2 קילוואט. (באדיבות אוניברסיטת אריזונה) 
צילום מקרוב של המערכת שהוסבה, מציג את כדור הסיליקה בקוטר 5 אינץ 'ותיבה רפלקטיבית המאכלסים את תאי הצומת המשולש. (באדיבות אוניברסיטת אריזונה) "התאים הופכים כ -40 אחוז מהאור לחשמל, " אומר אנג'ל ומציין כי הדבר יעיל ביותר עבור מערכת אנרגיה סולארית. החידוש שלו מכיל גם מערכת קירור בטכנולוגיה דומה לזו המשמשת לשבבי מחשב ומנועי רכב. "זה מאפשר לשבבים להישאר קרירים להפליא: 20 מעלות צלזיוס מעל טמפרטורת האוויר הסביבתית, " הוא אומר. למערכת הקירור היתרון הנוסף בכך שאינה משתמשת במים, משאב יקר במיוחד במדבריות בהם פועלות מערכות סולריות רבות; במקום משמש נוזל קירור ממוחזר.
"אף אחד לא בנה מעולם מערכת המשתמשת במבנה מסגרת חלל כה יעיל וקל משקל בכדי למזער את כמות הפלדה ולהחזיק את המראות. אף אחד לא עשה מראות זכוכית עם צלילות עמוק שהן מעשיות וזולות כמו זו, ואף אחד לא עשה PCU כזה, "אומר אנג'ל.
אלכס קרונין, פיזיקאי מאוניברסיטת אריזונה שעורך מחקר בלתי תלוי באנג'ל על תאים סולאריים PV, מסכים. אנג'ל "ביצע אופטימיזציה של [מערכת השמש הזו] כמו טלסקופ", אומר קרונין. "זו דוגמה למתיחת המעטפה לכיוון חדש. הוא עיצב אותה בכמות הכי פחות פלדה וברזל. בעתיד נראה יותר מזה. הוא מוביל את הענף. "
אנג'ל אומר כי לעיצוב שלו יש "מורשת מאסטרונומיה". אולם טלסקופים באסטרונומיה משמשים לריכוז אור קלוש ורחוק מאוד, בעוד שהמראות כאן ממלאות תפקיד אחר. "עברנו מקצה הקצה של ייצור המראות המושלמות ביותר שאפשר לחשוב עליהן, למראות בעלות הזולה ביותר 'טובות מספיק'. "
הם אולי זולים יותר, אבל לא תרצו לעמוד במוקד של אחת מהמראות שלו. אנג'ל בדק לאחרונה מראה ברוחב של שלושה מטרים שמיקדה את אור השמש על פיסת פלדה בעובי של 6 מילימטרים. תוך 15 שניות שרפה הקורה חור לפלדה בגודל של רבע.
בנוסף למראות, שאר האלמנטים הקריטיים במערכת שלו הם תאי ה- PV ב- PCU. במקום להשתמש בתאי השמש הסיליקון האופייניים, הוא לוקח את הרמז שלו מלמעלה: "הדבר שתפס את עיניי הוא שלאחרונה סוג תאי ה- PV המשמשים בחלל [להנעת תחנת החלל, למשל] הותאמו לשימוש ב האדמה, "הוא אומר. "מהאור שנכנס לתוכם אתה ממיר אנרגיה כפולה לחשמל." זה חוסך כסף ומקום במערכת. "אנשים רבים ציינו את המאפיינים הנפלאים" של התאים החדשים יותר, המכונים תאי PV-צומת משולשת, "אך האתגר הוא להעלות עליהם את האור המרוכז מבלי לפוצץ את התקציב."
המדען המפורסם חותך את רעש ההתחממות הגלובלית ומפרט את העובדותבעזרת כדור הסיליקה, אור השמש הנופל על המראה יכול להיות ממוקד על שטח של תאים שאחד אלף האלף של המראה, ועלות התאים הופכת עשירית ככל הוואט שנוצר בהשוואה לשמש. לוחות שאינם משתמשים בטכנולוגיה של אנג'ל.
מטרתו של אנג'ל היא ליצור חשמל סולארי "בקנה מידה שימושי" במחיר שמתחרה בדלקים מאובנים, דבר שלא קיים כיום. "אני חושב שלמה שאנחנו עושים יש סיכוי טוב. הארכיטקטורה שפיתחנו במהלך השנים האחרונות היא גישה חדשה ומכוונת במיוחד להגיע לעלות הנמוכה. "
חלק מהעלות האפקטיביות שלה נובע מהיכולת של אנג'ל להסתמך על תהליכי ייצור שכבר קיימים. מערכת הפטנט והמתנה שלו לפטנט (המכסה את ההרכבה, האופטיקה והשימוש בתאי ה- PV) היא פשוטה דיה בכדי שניתן יהיה לייצר אותה בנפח גבוה, והוא וצוות מדענים וסטודנטים לתארים מתקדמים מאוניברסיטת אריזונה חוקרים דרכים לייעל את שיטות הייצור ההמוניות עוד יותר.
אפילו התפאורה למחקר ופיתוח שלו עוזרת לקצץ בעלויות. אב הטיפוס של המכלול דמוי הכושר בג'ונגל של אנג'ל נבנה בבריכת שחייה שוממת מאחורי חדר כושר בקמפוס איחוד האמירויות, מקום שהיה בו פעם צלחת לווין לתחנת טלוויזיה של טוסון. "לחלל הספציפי הזה נשקף נוף מושלם של שמיים דרומיים משחר ועד בין ערביים ונמצא כשתי דקות הליכה ממשרדי, " הוא אומר, והאזור זוכה לכ -350 ימי שמש בשנה. יתרון נוסף של היותנו באריזונה הוא ש"אנחנו שעתיים עד שלוש שעות מאחורי החוף המזרחי, מה שאומר שהשמש עדיין זורחת באריזונה בזמן ביקוש השיא במזרח, "הוא אומר.
אנג'ל הונע בחלקו לפתח אנרגיה סולארית בגלל משהו שהוא צפה בכדור הארץ. ביתו נמצא בסמוך לנהר, והוא צפה לאורך זמן בנתיב המים. "שולחן המים ירד בגובה של מטר וחצי מאז שהייתי בבית", הוא אומר. "השפלה של הנהר היא משהו שאני רואה בזמן אמת מול עיניי בגלל אוכלוסיית יתר. התפייסתי שהנהר היפה שלי יתייבש, אבל אני לא רוצה להתפייס עם פלנטה שנדונה כגורל אומלל כזה. "
עלינה ג 'לוין היא סופרת מדע שבסיסה בטוסון, אריזונה.
