अंतरिक्ष से पृथ्वी तक सौर ऊर्जा संचारित करने के प्रयास

शोधकर्ता अंतरिक्ष में सौर ऊर्जा उत्पन्न करने और उसे वायरलेस तरीके से पृथ्वी पर वापस भेजने के लिए प्रयोग कर रहे हैं।

ब्रिटिश डिज़ाइन वाले CASSIOPeiA सौर ऊर्जा उपग्रह का सिमुलेशन। फोटो: स्पेस सोलर

सीएनएन के अनुसार, कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (कैल्टेक) में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर अली हाजीमिरी ने सौर सेल को अंतरिक्ष में भेजने और उससे ऊर्जा को पृथ्वी पर वापस लाने के तरीकों पर एक दशक तक शोध किया है। इस वर्ष, हाजीमिरी और उनके सहयोगियों ने अंतरिक्ष में सौर ऊर्जा उत्पादन को वास्तविकता बनाने की दिशा में एक और कदम बढ़ाया। जनवरी 2023 में, उन्होंने मेपल नामक 30 सेंटीमीटर लंबे प्रोटोटाइप को लॉन्च किया, जिसमें एक लचीला, अति हल्का ट्रांसमीटर लगा हुआ है। उनका लक्ष्य सूर्य से ऊर्जा एकत्र करना और उसे अंतरिक्ष में वायरलेस तरीके से प्रसारित करना है। टीम द्वारा एकत्रित बिजली की मात्रा दो एलईडी बल्बों को जलाने के लिए पर्याप्त है।

शोधकर्ताओं का व्यापक लक्ष्य यह देखना था कि क्या मेपल पृथ्वी पर ऊर्जा वापस भेज सकता है। मई 2023 में, टीम ने यह पता लगाने के लिए एक प्रयोग करने का निर्णय लिया कि क्या होगा। कैलिफोर्निया के पासाडेना में कैलटेक परिसर की एक छत पर, हाजीमिरी और कई अन्य वैज्ञानिक मेपल के सिग्नल को पकड़ने में सक्षम थे। उन्होंने जो ऊर्जा प्राप्त की वह उपयोगी होने के लिए बहुत कम थी, लेकिन वे अंतरिक्ष से वायरलेस तरीके से बिजली संचारित करने में सफल रहे।

अंतरिक्ष में सौर ऊर्जा का उत्पादन करना कोई जटिल विचार नहीं है। मनुष्य अंतरिक्ष में सूर्य की विशाल ऊर्जा का उपयोग कर सकते हैं। यह बिजली का एक ऐसा स्रोत है जो निरंतर उपलब्ध रहता है और खराब मौसम, बादल छाए रहने, रात के समय या ऋतुओं से अप्रभावित रहता है। इसे करने के कई अलग-अलग विचार हैं, लेकिन मूल विधि इस प्रकार है: 1.6 किलोमीटर से अधिक व्यास वाले सौर ऊर्जा से चलने वाले उपग्रहों को उच्च-ऊंचाई वाली कक्षाओं में प्रक्षेपित किया जाता है। संरचना के विशाल आकार के कारण, इनमें लेगो ईंटों की तरह सैकड़ों-हजारों छोटे, बड़े पैमाने पर उत्पादित मॉड्यूल होते हैं, जिन्हें स्वायत्त रोबोटों द्वारा अंतरिक्ष में इकट्ठा किया जाता है।

उपग्रह के सौर पैनल सौर ऊर्जा एकत्र करेंगे, उसे माइक्रोवेव में परिवर्तित करेंगे और एक विशाल सिग्नल ट्रांसमीटर के माध्यम से उसे वायरलेस तरीके से पृथ्वी पर भेजेंगे। यह सिग्नल पृथ्वी पर किसी विशिष्ट स्थान तक उच्च सटीकता के साथ पहुंचाया जा सकता है। माइक्रोवेव आसानी से बादलों और खराब मौसम को भेदते हुए पृथ्वी पर स्थित रिसीविंग एंटीना तक पहुंच जाते हैं। फिर, माइक्रोवेव को वापस बिजली में परिवर्तित करके ग्रिड में भेजा जाता है।

इसके रिसीविंग एंटेना लगभग 6 किलोमीटर व्यास के होते हैं और इन्हें जमीन पर या समुद्र में स्थापित किया जा सकता है। ग्रिड संरचना लगभग पारदर्शी होने के कारण, इसके नीचे की जमीन का उपयोग सौर पैनलों, खेतों या अन्य गतिविधियों के लिए किया जा सकता है। अंतरिक्ष में एक अकेला सौर ऊर्जा संग्रहण उपग्रह 2 गीगावाट बिजली प्रदान कर सकता है, जो संयुक्त राज्य अमेरिका के दो मध्यम आकार के परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के बराबर है।

इस तकनीक के विकास में सबसे बड़ी बाधा विद्युत संयंत्रों को कक्षा में स्थापित करने की उच्च लागत रही है। पिछले एक दशक में, स्पेसएक्स और ब्लू ओरिजिन जैसी कंपनियों द्वारा पुन: प्रयोज्य रॉकेट विकसित करने के साथ यह स्थिति बदलने लगी है। अब प्रक्षेपण लागत लगभग 1,500 डॉलर प्रति किलोग्राम है, जो 1980 के दशक के आरंभिक अंतरिक्ष शटल युग की तुलना में लगभग 30 गुना कम है।

इस विचार के समर्थकों का कहना है कि अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा उन विकसित देशों को ऊर्जा प्रदान कर सकती है जिनकी ऊर्जा आवश्यकताएँ बहुत अधिक हैं लेकिन बुनियादी ढाँचे की कमी है। यह आर्कटिक के कई दूरस्थ कस्बों और गाँवों की भी सेवा कर सकती है जो हर साल कई महीनों तक घोर अंधेरे में डूबे रहते हैं, और उन समुदायों की मदद कर सकती है जो प्राकृतिक आपदाओं या संघर्षों के कारण बिजली खो देते हैं।

हालांकि अवधारणा से लेकर व्यावसायीकरण तक अभी लंबा सफर तय करना है, लेकिन दुनिया भर की सरकारें और कंपनियां मानती हैं कि अंतरिक्ष सौर ऊर्जा स्वच्छ बिजली की बढ़ती मांग को पूरा कर सकती है और जलवायु संकट से निपटने में मदद कर सकती है। अमेरिका में, वायु सेना अनुसंधान प्रयोगशाला 2025 में अराक्ने नामक एक छोटा प्रायोगिक वाहन लॉन्च करने की योजना बना रही है। अमेरिकी नौसेना अनुसंधान प्रयोगशाला ने मई 2020 में अंतरिक्ष परिस्थितियों में सौर ऊर्जा उत्पादन हार्डवेयर का परीक्षण करने के लिए एक कक्षीय परीक्षण वाहन पर एक मॉड्यूल लॉन्च किया। चीन अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी अकादमी का लक्ष्य 2028 में निम्न कक्षा में और 2030 में उच्च कक्षा में एक सौर बैटरी उपग्रह लॉन्च करना है।

ब्रिटेन सरकार ने एक स्वतंत्र अध्ययन कराया है और निष्कर्ष निकाला है कि अंतरिक्ष में सौर ऊर्जा उत्पादन तकनीकी रूप से संभव है। इसके लिए CASSIOPeiA जैसे उपग्रहों का उपयोग किया जा सकता है, जो 1.7 किलोमीटर लंबा है और 2 गीगावाट बिजली उत्पन्न कर सकता है। यूरोपीय संघ भी अंतरिक्ष में सौर ऊर्जा की तकनीकी व्यवहार्यता निर्धारित करने के लिए सोलारिस कार्यक्रम विकसित कर रहा है।

कैलिफोर्निया में, हाजीमिरी और उनकी टीम ने अगली पीढ़ी के डिज़ाइनों पर डेटा इकट्ठा करने के लिए पिछले छह महीनों में प्रोटोटाइपों का स्ट्रेस-टेस्ट किया है। हाजीमिरी का अंतिम लक्ष्य लचीले, हल्के पाल की एक श्रृंखला बनाना है जिसे अंतरिक्ष में ले जाया जा सके, लॉन्च किया जा सके और खोला जा सके, जिसमें अरबों घटक पूर्ण सामंजस्य में काम करते हुए ऊर्जा को वहां पहुंचा सकें जहां इसकी आवश्यकता है।

अन खांग ( सीएनएन के अनुसार)

स्रोत लिंक: https://vnexpress.net/thu-nghiem-truyen-dien-mat-troi-tu-vu-tru-ve-trai-dat-4694273.html