خطط لإنتاج الطاقة الشمسية في الفضاء.

تخطط شركة Virtus Solis الأمريكية لاستخدام صاروخها Starship لإطلاق مجموعة من الألواح الشمسية بعرض كيلومتر واحد لتوليد ونقل الكهرباء في الفضاء.

محاكاة لنظام توليد الطاقة الشمسية المداري التابع لمركبة فيرتوس سوليس. الصورة: فيرتوس سوليس

قدمت شركة Virtus Solis، وهي شركة ناشئة مقرها ميشيغان أسسها مهندس الصواريخ السابق في شركة SpaceX جون باكنيل، فكرتها حول نقل الطاقة الشمسية من الفضاء في المؤتمر الدولي لطاقة الفضاء في لندن في منتصف أبريل، حسبما أفادت مجلة Space في 30 أبريل. ووفقًا لشركة Virtus Solis، فإن صاروخ Starship التابع لشركة SpaceX سيُحدث ثورة في سباق إنتاج الطاقة الشمسية في الفضاء، مما يجعل محطات الطاقة المدارية أرخص من العديد من الطرق على الأرض.

انخفضت تكلفة إطلاق الأقمار الصناعية إلى الفضاء بشكل كبير في السنوات الأخيرة بفضل ظهور الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام التي طورتها شركة سبيس إكس. وتتقاضى الشركة حاليًا أقل من 3000 دولار أمريكي لكل كيلوغرام من الشحنة، لكن هذا السعر لا يزال مرتفعًا للغاية لإنتاج الطاقة الشمسية في الفضاء، الأمر الذي يتطلب ألواحًا شمسية ضخمة أكبر من محطة الفضاء الدولية.

تعد شركة سبيس إكس بأنه بمجرد تشغيل صاروخ ستار شيب بكامل طاقته، ستنخفض تكلفة إطلاق الأقمار الصناعية إلى الفضاء إلى 10 دولارات للكيلوغرام. ورغم أن هذا التقدير قد يكون متفائلاً بعض الشيء، إلا أن باكنيل يرى أنه عندما تنخفض تكلفة الإطلاق إلى مدار أرضي منخفض إلى أقل من 200 دولار للكيلوغرام، ستكون الطاقة الشمسية في الفضاء أرخص من الكهرباء المولدة من محطات الطاقة النووية أو محطات الفحم والغاز الطبيعي على الأرض.

تُعدّ الألواح الشمسية حاليًا أرخص مصدر للكهرباء على سطح الأرض، بتكلفة تقل عن 30 دولارًا لكل ميغاواط/ساعة. مع ذلك، لا تُشرق الشمس ليلًا، ويسعى خبراء الطاقة جاهدين لإيجاد حلول لتعويض نقص إمدادات الكهرباء باستخدام مصادر الطاقة المتجددة الأخرى. وحتى الآن، تبقى محطات الطاقة النووية والفحم والغاز الطبيعي خيارات احتياطية لتلبية الطلب بعد حلول الظلام أو أثناء سوء الأحوال الجوية. لكن محطات الطاقة الحرارية ستُعيق تحقيق أهداف خفض الانبعاثات العالمية ، في حين أن محطات الطاقة النووية أغلى بكثير.

قال باكنيل: "تبلغ تكلفة الطاقة النووية حوالي 150-200 دولار لكل ميغاواط ساعة. ويمكن لنظامنا أن يخفض التكلفة إلى حوالي 30 دولارًا لكل ميغاواط ساعة عند توسيعه".

يهدف مشروع فيرتوس سوليس إلى بناء ألواح شمسية عملاقة، بعرض كيلومتر واحد، يمكن تجميعها في المدار بواسطة روبوتات من وحدات بعرض 1.6 متر. ويمكن نقل مئات من هذه الوحدات بواسطة صاروخ ستار شيب إلى مدار مولنيا، وهو مدار بيضاوي الشكل تقع أقرب نقطة فيه على ارتفاع 800 كيلومتر فوق سطح الأرض، وأبعد نقطة فيه على ارتفاع 35000 كيلومتر.

يستغرق القمر الصناعي في مداره 12 ساعة لإكمال دورة واحدة حول الأرض. ولكن نظرًا لطبيعة هذا المدار، يمكن للمركبة الفضائية البقاء لأكثر من 11 ساعة في المناطق النائية. لذا، فإن مجموعة من قمرين صناعيين أو أكثر ستوفر إمدادًا ثابتًا بالطاقة الكهربائية لمنطقة ما. وسيغطي نظام مكون من 16 لوحة شمسية العالم بأسره، ناقلًا الطاقة على شكل موجات ميكروية إلى هوائيات استقبال عملاقة على الأرض.

بحسب باكنيل، تسعى الشركة حاليًا إلى تحسين كفاءة نقل الطاقة اللاسلكية، وهو عائق رئيسي أمام إنتاج الطاقة الشمسية في الفضاء. تبلغ كفاءة الأنظمة الحالية حوالي 5%، ولكن للاستخدام العملي، يجب رفع الكفاءة إلى 20%. في فبراير، أعلنت شركة فيرتوس سوليس عن خطط لاختبار قمر صناعي لنقل الطاقة في عام 2027 لاختبار تجميع الألواح الشمسية في الفضاء ونقل أكثر من كيلوواط واحد من الكهرباء إلى الأرض. وتأمل الشركة في بناء محطة طاقة شمسية تجارية بقدرة ميغاواط بحلول عام 2030.

آن خانغ (وفقًا للفضاء )

المصدر: https://vnexpress.net/ke-hoach-san-xuat-dien-mat-troi-trong-vu-tru-4740663.html