Plan zur Erzeugung von Solarenergie im Weltraum

Das US- Unternehmen Virtus Solis plant, mit seiner Starship-Rakete ein kilometergroßes Solarpanel in den Weltraum zu bringen, das zur Erzeugung und Übertragung von Strom im Weltraum beitragen soll.

Simulation des orbitalen Solarstromerzeugungssystems von Virtus Solis. Foto: Virtus Solis

Virtus Solis, ein in Michigan ansässiges Startup des ehemaligen SpaceX-Raketeningenieurs John Bucknell, stellte Mitte April auf der International Space Energy Conference in London die Idee vor, Solarenergie aus dem Weltraum zu übertragen, berichtete Space am 30. April. Die Starship-Rakete von SpaceX wird den Wettlauf um die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum verändern und orbitale Kraftwerke günstiger machen als viele erdgebundene Methoden, so Virtus Solis.

Die Kosten für den Start von Satelliten ins All sind in den letzten Jahren dank der Entwicklung wiederverwendbarer Raketen, die SpaceX entwickelt hat, stark gesunken. Das Unternehmen verlangt mittlerweile weniger als 3.000 Dollar pro Kilogramm Fracht, doch das ist immer noch zu viel für die weltraumgestützte Solarstromerzeugung, die riesige Solarmodule benötigt, die größer sind als die Internationale Raumstation.

SpaceX verspricht, dass die Kosten für Satellitenstarts auf 10 Dollar pro Kilogramm sinken werden, sobald die Starship-Rakete voll einsatzfähig ist. Diese Schätzung mag zwar etwas optimistisch sein, doch Bucknell sagt, dass Solarenergie im Weltraum günstiger sein wird als Strom aus Kernkraftwerken oder Kohle- und Erdgaskraftwerken am Boden, sobald die Kosten für den Start in eine niedrige Erdumlaufbahn unter 200 Dollar pro Kilogramm sinken.

Solaranlagen liefern derzeit den günstigsten Strom der Welt und kosten weniger als 30 Dollar pro Megawattstunde. Da die Sonne nachts jedoch nicht scheint, suchen Energieexperten verzweifelt nach Möglichkeiten, den Stromausfall durch andere erneuerbare Energiequellen zu kompensieren. Atomkraft, Kohle und Erdgas dienten bislang als Ersatz, um den Bedarf nach Einbruch der Dunkelheit oder bei schlechtem Wetter zu decken. Kohlekraftwerke würden jedoch die weltweiten Emissionsreduktionsziele gefährden, und Atomkraftwerke sind deutlich teurer.

„Kernenergie kostet 150 bis 200 Dollar pro Megawattstunde. Unser System könnte die Kosten bei großflächiger Anwendung auf etwa 30 Dollar pro Megawattstunde senken“, sagte Bucknell.

Virtus Solis will riesige Solarmodule mit einem Durchmesser von einem Kilometer bauen, die im Orbit von Robotern aus bis zu 1,6 Meter breiten Modulen zusammengesetzt werden können. Hunderte solcher Module könnten mit einer Starship-Rakete in die Molnija-Umlaufbahn transportiert werden, eine elliptische Umlaufbahn, deren nächstgelegener Punkt 800 Kilometer und der entfernteste Punkt 35.000 Kilometer über der Erde liegt.

Ein Satellit benötigt in der Erdumlaufbahn 12 Stunden für eine Erdumrundung. Aufgrund der Beschaffenheit dieser Umlaufbahn kann sich die Raumsonde jedoch auch in den entlegensten Gebieten länger als 11 Stunden aufhalten. Cluster aus zwei oder mehr Satelliten könnten daher eine permanente Energieversorgung für ein Gebiet gewährleisten. Ein System aus 16 Solarmodulen würde die gesamte Erde abdecken und Energie in Form von Mikrowellen an eine riesige Empfangsantenne am Boden übertragen.

Bucknell sagte, das Unternehmen arbeite derzeit daran, die Effizienz der drahtlosen Energieübertragung zu verbessern, ein großes Hindernis für die weltraumgestützte Solarstromerzeugung. Aktuelle Systeme haben einen Wirkungsgrad von etwa 5 %, für den praktischen Einsatz müsse dieser jedoch auf 20 % gesteigert werden. Im Februar kündigte Virtus Solis Pläne an, 2027 einen Energieübertragungssatelliten zu starten, um die Montage von Solarzellen im Weltraum zu testen und mehr als ein Kilowatt Leistung zur Erde zu übertragen. Das Unternehmen hofft, bis 2030 ein kommerzielles Megawatt-Solarkraftwerk errichten zu können.

An Khang (Laut Space )

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