Plan produkcji energii słonecznej w kosmosie

Amerykańska firma Virtus Solis planuje użyć swojej rakiety Starship do wystrzelenia kilometrowej szerokości panelu słonecznego, który będzie generował i przesyłał energię elektryczną w kosmosie.

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, przedstawił pomysł przesyłu energii słonecznej z kosmosu na Międzynarodowej Konferencji Energetyki Kosmicznej w Londynie w połowie kwietnia, poinformował Space 30 kwietnia. Według Virtus Solis, rakieta Starship firmy SpaceX zmieni wyścig w produkcji energii słonecznej w kosmosie, sprawiając, że elektrownie orbitalne staną się tańsze niż wiele metod na Ziemi.

Koszt wystrzeliwania satelitów w kosmos gwałtownie spadł w ostatnich latach dzięki pojawieniu się rakiet wielokrotnego użytku, których pionierem jest SpaceX. Firma pobiera obecnie mniej niż 3000 dolarów za kilogram ładunku, ale to wciąż zbyt dużo jak na generowanie energii słonecznej w kosmosie, co wymaga gigantycznych paneli słonecznych większych niż Międzynarodowa Stacja Kosmiczna.

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 twierdzi, że gdy koszt wyniesienia na niską orbitę okołoziemską spadnie poniżej 200 dolarów za kilogram, energia słoneczna w kosmosie będzie tańsza niż energia z elektrowni jądrowych lub naziemnych elektrowni węglowych i gazowych.

Panele słoneczne dostarczają obecnie najtańszą energię elektryczną na Ziemi, poniżej 30 dolarów za megawatogodzinę. Jednak słońce nie świeci w nocy, a eksperci ds. energii szukają sposobów na zrekompensowanie strat energii innymi odnawialnymi źródłami energii. Energia jądrowa, węglowa i gazowa były dotychczas alternatywnymi źródłami energii, zaspokajającymi zapotrzebowanie po zmroku lub w czasie złej pogody. Jednak elektrownie węglowe mogłyby zagrozić światowym celom redukcji emisji, a elektrownie jądrowe są znacznie droższe.

„Energia jądrowa kosztuje od 150 do 200 dolarów za megawatogodzinę. Nasz system mógłby obniżyć koszt do około 30 dolarów za megawatogodzinę, gdyby został zastosowany na dużą skalę” – powiedział Bucknell.

Virtus Solis chce zbudować gigantyczne panele słoneczne o średnicy jednego kilometra, które roboty mogłyby montować na orbicie z modułów o szerokości 1,6 metra. Setki takich modułów mogłyby zostać przetransportowane rakietą Starship na orbitę Molniya, eliptyczną orbitę, której najbliższy punkt znajduje się 800 kilometrów nad Ziemią, a najdalszy – 35 000 kilometrów nad nią.

Pojedynczy 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. Zatem klastry dwóch lub więcej satelitów stanowiłyby stałą stację bazową dla danego regionu. System 16 ogniw słonecznych pokrywałby cały glob, przesyłając energię w postaci mikrofal do gigantycznej anteny odbiorczej na Ziemi.

Bucknell powiedział, że firma dąży obecnie do poprawy wydajności bezprzewodowej transmisji energii, która stanowi poważną przeszkodę dla kosmicznego wytwarzania energii słonecznej. Obecne systemy charakteryzują się sprawnością na poziomie około 5%, ale w praktyce ich efektywność musi wzrosnąć do 20%. W lutym Virtus Solis ogłosił plany wystrzelenia satelity przesyłowego w 2027 roku, aby przetestować montaż ogniw słonecznych w kosmosie i przesłać na Ziemię ponad kilowat energii. 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