...

Nadchodzi czas na kosmiczną energię słoneczną

21 marca 2022
Nadchodzi czas na kosmiczną energię słoneczną

Niektórzy badacze twierdzą, że to odwieczne marzenie science fiction może stać się rzeczywistością w ciągu najbliższej dekady. W kosmosie Słońce nigdy nie zachodzi. Pomysł pozyskiwania energii słonecznej za pomocą satelitów emitujących energię od dawna intrygował naukowców poszukujących sposobów na nakarmienie żądnej energii Ziemi.

Ta refleksja podsycała się przez dziesięciolecia, ale teraz zyskuje nowy wygląd na całym świecie. Technolodzy z USA i Chin, eksperci z Japonii oraz badacze z Europejskiej Agencji Kosmicznej i Zjednoczonej Agencji Kosmicznej pracują nad rzeczywistym wytworzeniem energii słonecznej w kosmosie.

Pomysł bezprzewodowej transmisji energii sięga Nikoli Tesli pod koniec XIX wieku
Już w roku 1968 koncepcja satelity słonecznego została szczegółowo opisana i opatentowana przez amerykańskiego pioniera kosmosu Petera Glasera. Opracował on nowatorski sposób zbierania energii ze światła słonecznego za pomocą ogniw słonecznych i przesyłanie energetycznego mięśnia mikrofal do anten odbiorczych (prostokątnych) na Ziemi. Te mikrofale mogłyby być następnie zamienione na energię elektryczną i dostarczone do sieci energetycznej. Następnie, w połowie lat 70. XX wieku, eksperymenty z transmisją mocy mikrofalowej w dziesiątkach kilowatów zostały pomyślnie przeprowadzone w Goldstone Deep Space Communications Complex w Kalifornii, placówce NASA Jet Propulsion Laboratory. A ta „podróż mocy” na tym się nie kończy.

Imponujące postępy
W ciągu ostatniej dekady naukowcy poczynili imponujące postępy, które zwiększają prawdopodobieństwo realizacji kosmicznej energii słonecznej (SSP) w ciągu następnej dekady, powiedział John Mankins, prezes Artemis Innovation Management Solutions w Santa Maria w Kalifornii. Jego zdaniem, wieloletnia wizja SSP jako zrównoważonej alternatywy energetycznej powinna zostać zrewidowana w świetle ostatnich postępów. Mankins powiedział Space.com, że wzmocnienie tego spojrzenia jest zestawem kluczowych perspektyw: – Zmiany klimatu naprawdę będą katastrofą. Narody są zobowiązane do osiągnięcia zerowej emisji dwutlenku węgla… i nie mają pojęcia, jak to zrobić. Dodał, że szybko rozwijająca się wartość „nowej przestrzeni” zmienia również krajobraz działań kosmicznych XXI wieku. – Dwiema z największych przeszkód w realizacji SSP zawsze były koszt uruchomienia i koszt sprzętu. Dodaj prędkość lotu i nagle patrzysz na liczby, o których zawsze mówi się w przypadku satelitów słonecznych – powiedział Mankins.

Pomysł bezprzewodowej transmisji energii sięga Nikoli Tesli pod koniec XIX wieku
Już w roku 1968 koncepcja satelity słonecznego została szczegółowo opisana i opatentowana przez amerykańskiego pioniera kosmosu Petera Glasera. Opracował on nowatorski sposób zbierania energii ze światła słonecznego za pomocą ogniw słonecznych i przesyłanie energetycznego mięśnia mikrofal do anten odbiorczych (prostokątnych) na Ziemi. Te mikrofale mogłyby być następnie zamienione na energię elektryczną i dostarczone do sieci energetycznej. Następnie, w połowie lat 70. XX wieku, eksperymenty z transmisją mocy mikrofalowej w dziesiątkach kilowatów zostały pomyślnie przeprowadzone w Goldstone Deep Space Communications Complex w Kalifornii, placówce NASA Jet Propulsion Laboratory. A ta „podróż mocy” na tym się nie kończy.

Megakonstelacje
Kolejną niedawną zmianą jest pojawienie się megakonstelacji. Przykładem jest szerokopasmowa sieć SpaceX Starlink, masowa produkcja, która obecnie wytwarza 30 ton satelitów miesięcznie. SpaceX jest na dobrej drodze, aby potencjalnie wyprodukować 40 000 satelitów w ciągu pięciu lat i wystrzelić je wszystkie. Pokazana została droga do taniego sprzętu. Jest modułowy i masowo produkowany. Przeszkody związane z tańszym uruchomieniem i obniżeniem kosztów sprzętu zostały przezwyciężone.

Mankins powiedział, że ekonomia koncepcji SSP w najbliższej perspektywie, w ciągu następnej dekady, nigdy nie była bardziej opłacalna. Zasygnalizował postępy w możliwościach kosmicznych startów; postęp w robotyce dla systemów montażu, konserwacji i serwisowania przestrzeni; oraz rozwój różnych technologii komponentów, takich jak wysokowydajne półprzewodnikowe wzmacniacze mocy. W rezultacie SSP jest gotowe ujrzeć światło dzienne.

Leonard David – autor fragmentu tekstu – to wielokrotnie nagradzany dziennikarz kosmiczny, który od ponad 50 lat relacjonuje działania w kosmosie. Obecnie pisząc jako felietonista Space Insider Space.com wśród innych swoich projektów, Leonard jest autorem wielu książek o eksploracji kosmosu, misjach na Marsa i nie tylko, a jego ostatnią jest „Moon Rush: The New Space Race” opublikowana w 2019 roku przez National Geographic. Napisał także „Mars: Our Future on the Red Planet” wydany w 2016 r. przez National Geographic. Leonard był korespondentem SpaceNews, Scientific American i Aerospace America dla AIAA. Otrzymał wiele nagród, w tym pierwszą nagrodę Ordway Award for Sustained Excellence in Spaceflight History w 2015 r. na sympozjum AAS Wernher von Braun Memorial Symposium. Z najnowszym projektem Leonarda można zapoznać się na jego stronie internetowej oraz na Twitterze.

Źródło: SpaceCom, Leonard David

Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika