مقترح محطة الطاقة الشمسية البرجية، 1954
بدأت رؤية أوماروف للطاقة الشمسية في وقت مبكر بشكل لافت. في المؤتمر الوطني عام 1954، اقترح مفهوم محطة طاقة شمسية برجية بحقل هيليوستات — تصميم تقوم فيه مصفوفة من المرايا المتتبعة (الهيليوستات) بتركيز أشعة الشمس على مستقبل مركزي مثبت أعلى برج. أصبحت هذه الهندسة المعمارية الآن أساس محطات الطاقة الشمسية المركزة (CSP) الحديثة حول العالم، من منشأة Ivanpah في كاليفورنيا إلى مجمع نور في المغرب.
في عام 1954، اعتُبرت الفكرة رؤيوية إلى حد عدم العملية. لكن أوماروف ثابر، وتحقق مفهومه في نهاية المطاف في الفرن الشمسي الكبير قرب طشقند.
تأسيس قسم الهيليو، 1963
في عام 1963، قام أوماروف بالانتقال الحاسم من الفيزياء النووية إلى تكنولوجيا الطاقة الشمسية. أسس قسم الهيليو في المعهد الفيزيائي التقني التابع لأكاديمية العلوم الأوزبكية، ضم أربعة مختبرات ومكتب تصميم. لم تكن هذه إعادة تنظيم بسيطة؛ بل كانت إنشاء بنية تحتية بحثية جديدة كلياً مخصصة لعلوم وهندسة الطاقة الشمسية.
تحت قيادة أوماروف، نما القسم ليصبح أحد أكثر مجموعات أبحاث الطاقة الشمسية إنتاجية في الاتحاد السوفيتي. أصبحت طشقند تُعرف بـ"مكة تقنيي الطاقة الشمسية" — مركز يجتذب الباحثين والوفود والمتعاونين من جميع أنحاء الاتحاد السوفيتي وخارجه.
امتد عمل القسم ليشمل مجال علوم الطاقة الشمسية بأكمله:
- تصميم المركزات الشمسية والتحليل البصري
- تطوير المجمعات المسطحة والأنبوبية المفرغة
- تحسين محركات ستيرلينغ للتشغيل بالطاقة الشمسية
- أنظمة تخزين الطاقة الحرارية
- التطبيقات الزراعية للإشعاع الشمسي
- تكنولوجيا تحلية المياه بالطاقة الشمسية
تأسيس مجلة Heliotechnika
أدرك أوماروف أن المجال العلمي لا يحتاج فقط إلى مختبرات وباحثين، بل أيضاً إلى منصة نشر. أسس وتولى منصب نائب رئيس تحرير Heliotechnika، وهي مجلة محكّمة مخصصة لأبحاث الطاقة الشمسية. أصبحت المجلة المنفذ الأساسي لنشر أبحاث تكنولوجيا الطاقة الشمسية السوفيتية.
من اللافت أن Heliotechnika لا تزال تُنشر حتى اليوم. تُعاد نشرها دولياً بواسطة Springer تحت عنوان Applied Solar Energy، مما يجعل الأبحاث المنشورة أصلاً بالروسية متاحة للمجتمع العلمي العالمي. تُعد واحدة من أكثر إسهامات أوماروف المؤسسية ديمومة — مجلة عاشت بعد مؤسسها بأكثر من ثلاثة عقود.
يونسكو باريس، 1973: الشمس في خدمة البشرية
في عام 1973، شارك أوماروف في ندوة اليونسكو الدولية "الشمس في خدمة البشرية" في باريس. جمع هذا المؤتمر التاريخي أبرز الباحثين وصنّاع السياسات في مجال الطاقة الشمسية في العالم، في وقت كانت فيه أزمة النفط العالمية تجعل مصادر الطاقة البديلة أمراً ملحاً فجأة.
خلال إقامته في فرنسا، زار أوماروف الفرن الشمسي في أوديو في البيرينيه — الذي كان آنذاك أكبر فرن شمسي في العالم، قادر على بلوغ درجات حرارة تتجاوز 3,500°م. ترك مرفق أوديو انطباعاً عميقاً لدى أوماروف، معززاً قناعته بضرورة بناء منشأة مماثلة في أوزبكستان، حيث مستويات الإشعاع الشمسي من بين الأعلى في الاتحاد السوفيتي.
في نفس العام، نشر أوماروف "البيروني، كوبرنيكوس، والعلم الحديث" — راسماً خطاً فكرياً من العصر الذهبي العلمي في آسيا الوسطى في القرون الوسطى إلى الحاضر، مؤكداً أن المنطقة يمكن أن تقود العلم العالمي مرة أخرى.
عرض يوم الميلاد: 25 ديسمبر 1975
وقع أحد أكثر العروض أهمية في تاريخ الطاقة الشمسية السوفيتية في 25 ديسمبر 1975 — يوم ميلاد أوماروف نفسه. في ذلك اليوم، عرض أوماروف مبادئ الفرن الشمسي على اللجنة العسكرية الصناعية، برئاسة دميتري فيودوروفيتش أوستينوف، الذي سيصبح لاحقاً وزير الدفاع السوفيتي.
في وقت سابق من عام 1975، كان أوماروف قد عرض نموذجاً أولياً للفرن الشمسي على ف.أ. كيريلين، رئيس لجنة الدولة للعلوم والتكنولوجيا (GKNT). أُعجب كيريلين وقدّم دعمه للمشروع.
أثبت الجمع بين تأييد كيريلين وموافقة اللجنة العسكرية الصناعية لأوستينوف أنه كان حاسماً. انتقل مشروع الفرن الشمسي من طموح علمي إلى أولوية وطنية.
قرار الحزب الشيوعي: 5 مايو 1976
في 5 مايو 1976، اعتمدت اللجنة المركزية للحزب الشيوعي للاتحاد السوفيتي ومجلس وزراء الاتحاد السوفيتي بشكل مشترك قراراً يأذن ببناء الفرن الشمسي الكبير (LSF) قرب طشقند. كان هذا إنجازاً مؤسسياً استثنائياً: قرار على أعلى مستوى في الحكومة السوفيتية، يوجّه الموارد الوطنية نحو منشأة للطاقة الشمسية في آسيا الوسطى.
كان القرار نتيجة مباشرة لعقود من المناصرة والبحث والمشاركة السياسية من قبل أوماروف. لولا مقترحه عام 1954، وقسمه عام 1963، ومجلته، ومشاركته الدولية، وعروضه عام 1975، لما صدر هذا القرار.
الفرن الشمسي الكبير، 1987
اكتمل بناء الفرن الشمسي الكبير عام 1987، قرب قرية باركنت خارج طشقند، تحت قيادة الأكاديمي س.أ. عظيموف. تستخدم المنشأة حقلاً من 62 هيليوستات، كل منها بقطر 6 أمتار، لتوجيه أشعة الشمس نحو مركّز قطع مكافئ كبير. يمكن للشعاع المركّز تحقيق درجات حرارة تتجاوز 3,000°م عند نقطة البؤرة.
صُمم الفرن الشمسي الكبير لأغراض:
- اختبار المواد — دراسة سلوك السيراميك والمعادن والمواد المركبة تحت درجات حرارة قصوى
- الكيمياء الشمسية — تحفيز تفاعلات كيميائية عالية الحرارة باستخدام الإشعاع الشمسي المركّز
- المحاكاة الفلكية — تقليد الظروف الحرارية الموجودة على أسطح الكواكب وفي الأغلفة الجوية النجمية
- المعالجة الصناعية — تطوير طرق تعمل بالطاقة الشمسية لإنتاج مواد نقية
لا يزال الفرن الشمسي الكبير يعمل حتى اليوم وهو واحد من حفنة من المنشآت المماثلة في العالم. إنه، بأكثر المعاني واقعية، النصب المادي لرؤية أوماروف — هيكل من الفولاذ والزجاج يحوّل ضوء الشمس إلى درجات حرارة تنافس سطح النجوم.
من الفيزياء النووية إلى الطاقة الشمسية
لم يكن انتقال أوماروف من الفيزياء النووية إلى تكنولوجيا الطاقة الشمسية تخلياً عن مجال لصالح آخر. بل عكس رؤية متسقة: كلٌّ من التفاعلات النووية والإشعاع الشمسي هما تجليات لنفس الفيزياء الأساسية. فالشمس في نهاية المطاف هي مفاعل اندماج نووي. اختار أوماروف ببساطة دراسة طاقة الشمس من كلا الطرفين — على المستوى دون الذري في المختبر، وعلى المستوى الكوكبي في الصحراء.