Σχέδια για την παραγωγή ηλιακής ενέργειας στο διάστημα.

Η αμερικανική εταιρεία Virtus Solis σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει τον πύραυλο Starship για να εκτοξεύσει μια συστοιχία ηλιακών πάνελ πλάτους ενός χιλιομέτρου για την παραγωγή και μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας στο διάστημα.

Προσομοίωση του τροχιακού συστήματος παραγωγής ηλιακής ενέργειας 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 για τη μετάδοση 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 φέρει επανάσταση στον αγώνα για την παραγωγή ηλιακής ενέργειας στο διάστημα, καθιστώντας τους τροχιακούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας φθηνότερους από πολλές μεθόδους στη Γη, σύμφωνα με την Virtus Solis.

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

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 κάπως αισιόδοξη, ο Bucknell υποστηρίζει ότι όταν το κόστος εκτόξευσης σε χαμηλή τροχιά της Γης 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 σταθμούς άνθρακα και φυσικού αερίου στη Γη.

Επί του παρόντος, τα ηλιακά πάνελ στη Γη παρέχουν την φθηνότερη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας, με τιμή μικρότερη από 30 δολάρια ανά μεγαβατώρα. Ωστόσο, ο ήλιος δεν λάμπει τη νύχτα και οι ειδικοί στον τομέα της ενέργειας προσπαθούν να βρουν τρόπους να αντισταθμίσουν τη μειωμένη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας με άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Μέχρι σήμερα, οι πυρηνικοί σταθμοί, οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας από άνθρακα και φυσικό αέριο παραμένουν εφεδρικές επιλογές για την κάλυψη της ζήτησης μετά το σκοτάδι ή κατά τη διάρκεια κακοκαιρίας. Ωστόσο, οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί θα εμπόδιζαν την επίτευξη των παγκόσμιων στόχων μείωσης των εκπομπών, ενώ οι πυρηνικοί σταθμοί είναι σημαντικά πιο ακριβοί.

«Το κόστος της πυρηνικής ενέργειας είναι περίπου 150-200 δολάρια ανά μεγαβατώρα. Το σύστημά μας θα μπορούσε να μειώσει το κόστος σε περίπου 30 δολάρια ανά μεγαβατώρα όταν αυξηθεί», δήλωσε ο Μπάκνελ.

Η Virtus Solis στοχεύει στην κατασκευή γιγάντιων ηλιακών πάνελ, πλάτους ενός χιλιομέτρου, που μπορούν να συναρμολογηθούν 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 της στα 800 χλμ. πάνω από τη Γη και το πιο μακρινό στα 35.000 χλμ.

Ένας δορυφόρος σε τροχιά χρειάζεται 12 ώρες για να ολοκληρώσει μια τροχιά γύρω από τον πλανήτη. Ωστόσο, λόγω της φύσης αυτής της τροχιάς, το διαστημόπλοιο μπορεί να παραμείνει για περισσότερες από 11 ώρες στις πιο απομακρυσμένες περιοχές. Επομένως, ένα σύμπλεγμα δύο ή περισσότερων δορυφόρων θα παρείχε μια συνεπή βασική παροχή ενέργειας σε μια περιοχή. Ένα σύστημα 16 ηλιακών πάνελ θα κάλυπτε ολόκληρο τον κόσμο, μεταδίδοντας ενέργεια με τη μορφή μικροκυμάτων σε γιγάντιες κεραίες λήψης στο έδαφος.

Σύμφωνα με τον Bucknell, η εταιρεία επιδιώκει επί του παρόντος 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 τη δοκιμή ενός δορυφόρου μετάδοσης ενέργειας το 2027, με στόχο τη δοκιμή της συναρμολόγησης ηλιακών πάνελ στο διάστημα και τη μετάδοση περισσότερων από ενός κιλοβάτ ηλεκτρικής 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