У космосі немає атмосфери, там ніколи не йде дощ, а на геостаціонарних орбітах ніколи не настає ніч: це ідеальне місце для сонячної електростанції, яка буде збирати енергію 24 години на добу, 365 днів у році. Ця ідея з’явилася ще в 1940-х роках, коли Айзек Азімов запропонував ідею роботизованої космічної станції, яка буде доставляти енергію на Землю за допомогою мікрохвиль.
Сьогодні ця ідея поступово переходить з розряду наукової фантастики в наукову реальність.
Чиста енергія зверху
США, Китай, Індія і Японія вже розробляють власні проекти, які будуть включати роботизовані масиви сонячних батарей, які будуть направляти на Землю гігантську кількість чистої та відновлюваної енергії без проводів.
Деякі варіанти припускають відправку до 1 ГВт енергії за допомогою променів на Землю – цього достатньо для живлення великого міста. На думку Пола Яффі, космічного інженера з Науково-дослідної лабораторії ВМС США, концепція абсолютно обґрунтована науково.
«NASA і Міністерство енергетики США провели дослідження в кінці 70-х років, яке обійшлося їм в 20 мільйонів доларів, і докладно вивчили концепцію, – каже Яффі. – На той момент всі прийшли до висновків, що проблем з фізикою немає ніяких, але є питання по частині економіки».
Читайте також: МЕА: в 2050 році сонячна енергія стане основним джерелом електрики
Основна проблема – це вартість ряду космічних запусків, які необхідні для будівництва супутника, що передає енергію. Враховуючи вартість запуску в 40 000 доларів за кілограм в деяких випадках, кінцева ціна першої космічної сонячної електростанції може досягати 20 мільярдів доларів.
Приватні підрядники
У міру того як ми входимо в еру приватного освоєння космосу, що значно знижує вартість запуску, основна фізика говорить про те, що доставка вантажів у космос залишається надзвичайно дорогою.
«Ця тема переглядається кожні 10 років, коли технології змінюються, а значить змінюється і економічна сторона питання».
Яффі говорить, що війна на Близькому Сході дала нові імпульси розвитку космічних сонячних станцій, оскільки наукові інженери зіткнулися з проблемою доставки енергії у ворожі райони. Численні і заховані приймачі могли б вловлювати космічну енергію і забезпечувати військових, яким не довелося б тягнути небезпечні і дорогі дизельні генератори по воді або повітрю.
[ads2] «Якби ви могли добувати електрику з космосу, ви напевно задумалися б».Питання безпеки
Є два способи доставки енергії на Землю: у формі лазерних променів або мікрохвиль.
Варіант з лазерними променями включає відправку невеликих передавальних лазерів супутників в космос і відносно низьку вартість, від 500 мільйонів до 1 мільярда доларів. Самозбиральні супутники ще більше знизять витрати, а лазери невеликого діаметра буде досить легко збирати на Землі.
Але з видачею від 1 до 10 МВт знадобиться багато супутників для забезпечення достатньої кількості енергії. Крім того, у супутників будуть проблеми з лазерною передачею під час хмарної або дощової погоди.
Варіант з мікрохвилями передбачає безперешкодну передачу під час дощу, снігу або інших атмосферних умов і зможе передавати гігават енергії.
Мікрохвильова технологія, за словами Яффі, існує багато десятиліть: ще в 1964 році вчені змогли передати енергію на вертоліт за допомогою мікрохвиль. Яффі каже, що при великій області передавача мікрохвилі будуть настільки розпорошені, що не будуть становити небезпеку для життя. Але головним їх недоліком залишається необхідність сотні запусків у космос, які дозволять побудувати космічну станцію. Все це виливається в десятки мільярдів доларів.
«На жаль, варто відзначити, суспільство не дуже любить мікрохвилі і лазери, оскільки мікрохвилі частіше асоціюють з мікрохвильовками на кухні, а лазери – з космічними битвами в науковій фантастиці».
Енергетичний сендвіч
Дослідження Яффі, про яке ми вже писали, зосереджено на так званих «сендвічних модулях» – елементу сонячних батарей, які перетворюють сонячне світло в енергію. Одна сторона «сендвіча» отримує сонячну енергію за допомогою фотоелектричної панелі, електроніка в центрі перетворює струм в радіохвилю, а антена на іншій стороні відправляє пучок на землю.
«Люди, напевно, не знають, що радіохвилі можуть передавати енергію, – говорить Яффі. – Оскільки звикли думати про радіо в контексті зв’язку, телефонів або телевізорів. Вони не замислюються про те, що радіохвилі можуть передавати енергію».
Незважаючи на те, що всі технології вже доступні для оснащення космічної сонячної батареї, Яффі вважає, що перша така станція з’явиться ще нескоро. Навіть незважаючи на те, що японці зробили таку станцію одним із стовпів своєї космічної програми.
Читайте також: Чи може енергія вітру забезпечити все людство?
«Без науково-дослідної бази, яка у нас, в США, наприклад, що досліджує енергію термоядерного синтезу, навряд чи ми доб’ємося прогресу. Якщо японці досягнуть успіху в найближчі п’ять років, люди можуть заговорити про те, чому ми нічого не робимо».
Зрештою, каже Яффі, складно сказати, що ця ідея життєздатна, поки ви насправді не спробуєте її реалізувати.
Натхнення: hi-news.ru