Σχέδιο για παραγωγή ηλιακής ενέργειας στο διάστημα

Η αμερικανική εταιρεία Virtus Solis σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει τον πύραυλο Starship για να εκτοξεύσει ένα ηλιακό πάνελ πλάτους ενός χιλιομέτρου που θα παράγει και θα μεταδίδει ηλεκτρική ενέργεια στο διάστημα.

Προσομοίωση του τροχιακού συστήματος παραγωγής ηλιακής ενέργειας της Virtus Solis. Φωτογραφία: Virtus Solis

Η Virtus Solis, μια νεοσύστατη επιχείρηση με έδρα το Μίσιγκαν, η οποία ιδρύθηκε από τον πρώην μηχανικό πυραύλων της SpaceX, John Bucknell, παρουσίασε την ιδέα της μετάδοσης ηλιακής ενέργειας από το διάστημα στο Διεθνές Συνέδριο Διαστημικής Ενέργειας στο Λονδίνο στα μέσα Απριλίου, ανέφερε το Space στις 30 Απριλίου. Ο πύραυλος Starship της SpaceX θα αλλάξει τον αγώνα για την παραγωγή ηλιακής ενέργειας στο διάστημα, καθιστώντας τους τροχιακούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας φθηνότερους από πολλές μεθόδους που βασίζονται στη Γη, σύμφωνα με την Virtus Solis.

Το κόστος εκτόξευσης δορυφόρων στο διάστημα έχει μειωθεί κατακόρυφα τα τελευταία χρόνια, χάρη στην έλευση των επαναχρησιμοποιούμενων πυραύλων που πρωτοστάτησε η SpaceX. Η εταιρεία χρεώνει πλέον λιγότερο από 3.000 δολάρια ανά κιλό φορτίου, αλλά αυτό το ποσό εξακολουθεί να είναι πολύ υψηλό για την παραγωγή ηλιακής ενέργειας στο διάστημα, η οποία απαιτεί γιγάντια ηλιακά πάνελ μεγαλύτερα από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.

Η SpaceX υπόσχεται ότι μόλις ο πύραυλος Starship τεθεί σε πλήρη λειτουργία, το κόστος εκτόξευσης δορυφόρων στο διάστημα θα μειωθεί στα 10 δολάρια ανά κιλό. Ενώ αυτή η εκτίμηση μπορεί να είναι λίγο αισιόδοξη, ο Bucknell λέει ότι μόλις το κόστος εκτόξευσης σε χαμηλή τροχιά γύρω από τη Γη πέσει κάτω από τα 200 δολάρια ανά κιλό, η ηλιακή ενέργεια στο διάστημα θα είναι φθηνότερη από την ηλεκτρική ενέργεια από πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής ή από σταθμούς άνθρακα και φυσικού αερίου στο έδαφος.

Τα ηλιακά πάνελ παρέχουν την φθηνότερη ηλεκτρική ενέργεια στη Γη σήμερα, με κόστος λιγότερο από 30 δολάρια ανά μεγαβατώρα. Αλλά ο ήλιος δεν λάμπει τη νύχτα και οι ειδικοί στην ενέργεια προσπαθούν να βρουν τρόπους να αντισταθμίσουν την απώλεια ενέργειας με άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Η πυρηνική ενέργεια, ο άνθρακας και το φυσικό αέριο ήταν μέχρι στιγμής οι εφεδρικές πηγές για την κάλυψη της ζήτησης μετά το σκοτάδι ή κατά τη διάρκεια κακοκαιρίας. Ωστόσο, οι μονάδες άνθρακα θα έθετε σε κίνδυνο τους παγκόσμιους στόχους μείωσης των εκπομπών και οι πυρηνικοί σταθμοί είναι πολύ πιο ακριβοί.

«Η πυρηνική ενέργεια κοστίζει 150 έως 200 δολάρια ανά μεγαβατώρα. Το σύστημά μας θα μπορούσε να μειώσει το κόστος σε περίπου 30 δολάρια ανά μεγαβατώρα όταν εφαρμοστεί σε μεγάλη κλίμακα», δήλωσε ο Μπάκνελ.

Η Virtus Solis θέλει να κατασκευάσει γιγάντια ηλιακά πάνελ διαμέτρου ενός χιλιομέτρου, τα οποία θα μπορούν να συναρμολογούνται σε τροχιά από ρομπότ από μονάδες πλάτους 1,6 μέτρων. Εκατοντάδες τέτοιες μονάδες θα μπορούσαν να μεταφερθούν από έναν πύραυλο Starship στην τροχιά Molniya, μια ελλειπτική τροχιά με το πλησιέστερο σημείο στα 800 χιλιόμετρα πάνω από τη Γη και το πιο μακρινό σημείο στα 35.000 χιλιόμετρα.

Ένας μόνο δορυφόρος σε τροχιά χρειάζεται 12 ώρες για να ολοκληρώσει μια τροχιά γύρω από τον πλανήτη. Αλλά λόγω της φύσης αυτής της τροχιάς, το διαστημόπλοιο μπορεί να παραμείνει για περισσότερες από 11 ώρες στις πιο απομακρυσμένες περιοχές. Έτσι, συστάδες δύο ή περισσότερων δορυφόρων θα παρείχαν έναν μόνιμο σταθμό βάσης για μια περιοχή. Ένα σύστημα 16 ηλιακών κυψελών θα κάλυπτε ολόκληρο τον κόσμο, μεταδίδοντας ενέργεια με τη μορφή μικροκυμάτων σε μια γιγάντια κεραία λήψης στο έδαφος.

Ο Bucknell δήλωσε ότι η εταιρεία επιδιώκει τώρα να βελτιώσει την απόδοση της ασύρματης μετάδοσης ενέργειας, η οποία αποτελεί σημαντικό εμπόδιο για την παραγωγή ηλιακής ενέργειας στο διάστημα. Τα τρέχοντα συστήματα έχουν απόδοση περίπου 5%, αλλά για πρακτική χρήση, η απόδοση πρέπει να αυξηθεί στο 20%. Τον Φεβρουάριο, η Virtus Solis ανακοίνωσε σχέδια για την εκτόξευση ενός δορυφόρου μετάδοσης ενέργειας το 2027 για να δοκιμάσει τη συναρμολόγηση ηλιακών κυψελών στο διάστημα και να μεταδώσει περισσότερο από ένα κιλοβάτ ενέργειας πίσω στη Γη. Η εταιρεία ελπίζει να κατασκευάσει έναν εμπορικό ηλιακό σταθμό παραγωγής ενέργειας ισχύος μεγαβάτ έως το 2030.

Αν Χανγκ (Σύμφωνα με το Διάστημα )

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