پیشنهاد طرحی برای تامین برق جهان از انرژی خورشید در فضا

در مدار زمین می‌توانند هر سال به اندازه هفت برابر نیاز انرژی سراسر جهان، انرژی تولید کنند. این ماهواره‌ها می‌توانند این انرژی را به صورت مایکروویو یا لیزر به زمین بفرستند …

در مدار زمین می‌توانند هر سال به اندازه هفت برابر نیاز انرژی سراسر جهان، انرژی تولید کنند. این ماهواره‌ها می‌توانند این انرژی را به صورت مایکروویو یا لیزر به زمین بفرستند و آنتن‌های مستقر بر روی زمین، آنها را بگیرند و به برق تبدیل کنند.

به نوشته مجله نیوساینتیست ممکن است این ایده، نشدنی و غیرممکن به نظر آید، اما پژوهشگران اداره فضایی امنیت ملی آمریکاNSSOمی‌گویند این برنامه از نظر فنی، امکان پذیر است و می‌تواند بیشتر از کل انرژی‌های تولید شده توسط سوخت‌های فسیلی، باد و انرژی هسته‌ای، انرژی تولید کند.

این محققان اخیرا یافته‌هایشان را به دولت آمریکا ارایه داده و پیشنهاد کرده‌اند دولت ظرف ده سال آینده ده میلیارد دلار صرف ساخت یک ماهواره آزمایشی کند که قادر باشد از طریق الکترومغناطیس، ده مگاوات انرژی الکتریکی به زمین بفرستد.

بر اساس این گزارش، یک نوار یک کیلومتری در مدار زمین-ثابت، ظرف یک سال، در مقابل تقریبا۲۱۲تراوات-سال انرژی خورشیدی قرار می‌گیرد که می‌توان گفت برابر انرژی موجود در تمامی ذخایر انرژی متعارفی است که تا به امروز در کره زمین شناخته شده است.

مجموع انرژی شناخته شده موجود در زمین، حدود۲۵۰تراوات سال است.

در گزارشNSSOآمده است،۲۱۲تراوات-سال، به مراتب بیشتر از ‪۳۰ تراوات تقاضای سالانه انرژی در اواسط قرن است.

انرژی فضایی از پایگاه‌فضایی ‪ SBSPشامل صفحات خورشیدی در ابعاد کیلومتری است که شب‌ها و در شرایط ابری کار خواهد کرد.

کولکتورجمع‌کن ‪collectorهای خورشیدی را می‌توان روی یک مدار زمین-ثابت، کم ارتفاع و یا با ارتفاع متوسط قرار داد و یا حتی آن‌ها را روی کره ماه نصب کرد.

این کولکتورها انرژی خورشید را به شیوه فوتو ولتیک و یا دینامیک خورشیدی جذب خواهند کرد و بالاخره انرژی جمع‌شده، به صورت لیزر و یا نور فروسرخ به زمین فرستاده خواهد شد.

در نزدیکی زمین، هر مترمربع فضا، یک هزار و۳۶۶کیلووات تشعشع خورشیدی دریافت می‌کند، اما به دلیل جذب و پراکندگی انرژی در جو، هوا و تابستان و زمستان و چرخه‌های روز و شب، این انرژی زمانی که به زمین می‌رسد، بطور متوسط به۲۵۰وات در هر مترمربع کاهش پیدا می‌کند.

محققان این پروژه می‌گویند انرژی فضایی از پایگاه فضایی، راهی برای برون رفت از فشار جبری چرخه‌های شب و روز و تابستان و زمستان، فراهم می‌کند و باعث می‌شود که تمامی نقاط جهان، پیوسته و بدون گسستگی، برق داشته باشند.

یک ناحیه در فضا، هشت تا ده برابر بیشتر از ناحیه‌ای برابر خود در سطح زمین، انرژی دریافت می‌کند و با در نظر گرفتن چرخه‌های روز و شب، تابستان و زمستان و گردوخاک و هوا، میزان دریافت این انرژی در یک هفته مفروض،۳۰تا۴۰برابر بیشتر از این مقدار در یک منطقه مطلوب در روی زمین است.

نویسندگان این گزارش می‌گویند حتی اگر انتقال بی‌سیم برق قطع شود، بازهم کاهش نیاز به ظرفیت اضافی و ذخیره‌سازی برای جبران زمانهای کم‌نور، به این معنا خواهد بود که با یک مقدار معین انرژی مصرف شده، از برق زمینی بسیار کمتری استفاده خواهد شد.

یکی از بزرگترین چالش‌های تکنیکی این برنامه، پرتاب ماهواره‌ای است که بتواند یک جرم حدود سه هزار تنی یعنی بیش از ده برابر جرم ایستگاه بین‌المللی فضایی را حمل کند.

انجام این کار مستلزم آنست که شیوه‌های ارزانتری برای پرتاب ماهواره به فضا ابداع شود. در حال حاضر آمریکا در هر سال کمتر از۱۵پرتاب فضایی دارد در حالی که ساختSBSPبه تنهایی بیش از۱۲۰پرتاب فضایی را می‌طلبد.

در این گزارش آمده است ‪ SBSPرا نمی‌توان بدون دسترسی بی‌خطر، مکرر روزانه یا هفتگی، ارزان‌قیمت و قابل اتکا به فضا ساخت. با کاهش شدید هزینه گردش در مدار و با ایجاد دسترسی مطمئن و مرتب به فضا، درها به سوی دنیای تازه‌ای از صنایع و امکانات باز می‌شود.

ایده اولیه تولید انرژی فضایی از پایگاه فضایی، به سال ‪۱۹۶۸ برمی‌گردد. در این سال پیتر گلیزر از شرکتی به نام آرتور د لیتل، چنین طرحی را پیشنهاد کرده بود، اما ساخت دستگاه مورد نظر او در آن زمان حدود یک تریلیون دلار خرج داشت و می‌بایست صدها فضانورد در فضا، صفحه‌های خورشیدی بسازند.

اما اکنون پیشرفت‌های به دست آمده در زمینه فوتو ولتیک، الکترونیک و روباتیک، این هزینه را کاهش می‌دهد و نیاز به حضور صدها فضانورد را برای نصب تجهیزات در فضا از بین می‌برد. به همین دلیل این ایده، بار دیگر، در حدود ده سال قبل دوباره مطرح شد.

http://www.kharkovhavafaza.blogfa.com/post-۱۳۹.aspx