Plany produkcji energii słonecznej w kosmosie.

Amerykańska firma Virtus Solis planuje użyć swojej rakiety Starship do wystrzelenia w kosmosie zespołu paneli słonecznych o szerokości jednego kilometra, które będą wytwarzać i przesyłać energię elektryczną.

Symulacja orbitalnego systemu wytwarzania energii słonecznej Virtus Solis. Zdjęcie: Virtus Solis

Virtus Solis, startup z siedzibą w Michigan, założony przez byłego inżyniera rakietowego SpaceX, Johna Bucknella, zaprezentował swój pomysł przesyłu energii słonecznej z kosmosu na konferencji International Space Energy Conference w Londynie w połowie kwietnia, jak podał Space 30 kwietnia. Według Virtus Solis, rakieta Starship firmy SpaceX zrewolucjonizuje wyścig w produkcji energii słonecznej w kosmosie, sprawiając, że elektrownie orbitalne staną się tańsze niż wiele metod na Ziemi.

Koszt wystrzeliwania satelitów w kosmos drastycznie spadł w ostatnich latach dzięki pojawieniu się rakiet wielokrotnego użytku, których pionierem jest SpaceX. Obecnie firma pobiera mniej niż 3000 dolarów za kilogram ładunku, ale to wciąż zdecydowanie za dużo, aby wytwarzać energię słoneczną w kosmosie, co wymaga ogromnych paneli słonecznych większych niż Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS).

SpaceX obiecuje, że po osiągnięciu pełnej operacyjności rakiety Starship koszt wyniesienia satelitów w kosmos spadnie do 10 dolarów za kilogram. Choć szacunki te mogą być nieco optymistyczne, Bucknell argumentuje, że gdy koszt wyniesienia na niską orbitę okołoziemską spadnie poniżej 200 dolarów za kilogram, energia słoneczna w kosmosie będzie tańsza niż energia elektryczna z elektrowni jądrowych lub elektrowni węglowych i gazowych na Ziemi.

Obecnie panele słoneczne na Ziemi zapewniają najtańsze źródło energii elektrycznej, kosztujące mniej niż 30 dolarów za megawatogodzinę. Jednak słońce nie świeci w nocy, a eksperci ds. energii szukają sposobów na zrekompensowanie zmniejszonych dostaw energii elektrycznej innymi odnawialnymi źródłami energii. Do tej pory elektrownie jądrowe, węglowe i gazowe pozostają opcjami rezerwowymi, aby zaspokoić zapotrzebowanie po zmroku lub w czasie złej pogody. Jednak elektrownie cieplne utrudniałyby osiągnięcie światowych celów redukcji emisji, a elektrownie jądrowe są znacznie droższe.

„Koszt energii jądrowej wynosi około 150–200 dolarów za megawatogodzinę. Nasz system mógłby obniżyć koszt do około 30 dolarów za megawatogodzinę po zwiększeniu skali” – powiedział Bucknell.

Virtus Solis ma na celu budowę gigantycznych paneli słonecznych o szerokości jednego kilometra, które roboty będą mogły montować na orbicie z modułów o szerokości 1,6 metra. Setki takich modułów mogłyby zostać przetransportowane rakietą Starship na orbitę Molniya, orbitę eliptyczną, której najbliższy punkt znajduje się 800 km nad Ziemią, a najdalszy – 35 000 km.

Satelita na orbicie potrzebuje 12 godzin na wykonanie jednego okrążenia wokół planety. Jednak ze względu na charakter tej orbity, statek kosmiczny może przebywać ponad 11 godzin w najbardziej oddalonych obszarach. Dlatego klaster dwóch lub więcej satelitów zapewniłby stałe, podstawowe zasilanie danego obszaru. System 16 paneli słonecznych pokrywałby cały glob, przesyłając energię w postaci mikrofal do gigantycznych anten odbiorczych na Ziemi.

Według Bucknella, firma dąży obecnie do poprawy efektywności bezprzewodowej transmisji energii, co stanowi poważną przeszkodę w produkcji energii słonecznej w kosmosie. Obecne systemy charakteryzują się sprawnością na poziomie około 5%, ale w praktyce ich efektywność musi wzrosnąć do 20%. W lutym Virtus Solis ogłosił plany przetestowania satelity przesyłowego w 2027 roku, aby przetestować montaż paneli słonecznych w kosmosie i przesyłanie na Ziemię energii elektrycznej o mocy ponad jednego kilowata. Firma ma nadzieję zbudować komercyjną elektrownię słoneczną o mocy rzędu megawatów do 2030 roku.

An Khang (według kosmosu )

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