چگونه می‌توان از انرژی خورشیدی موجود در فضا استفاده کرد؟

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از فاینشنال تایمز، مدت‌هاست که از انرژی خورشیدی فضایی به‌عنوان یک پروژه بسیار پرهزینه و چالش برانگیز یاد می‌شود. اما با افزایش احساس فوریت در مورد تهدید تغییرات آب و هوایی و تکامل اقتصاد فضا، دولت‌های سراسر جهان در حال تجدید نظردر پتانسیل آن هستند. محققان در چین، آمریکا، بریتانیا، ژاپن و اروپا همگی در حال بررسی امکان‌سنجی آن هستند تا احتمالاً آزمایش‌هایی را قبل از پایان دهه به فضا پرتاب کنند.

برنامه «ژوری» (ZhuRi) چین که به عنوان «تعقیب خورشید» شناخته می‌شود در نظر دارد تا سال ۲۰۳۵ یک نیروگاه آزمایشی را در مدار قرار دهد که ۲۰ مگاوات برق تولید می‌کند. آمریکا قصد دارد تا در همان تاریخ یک نیروگاه در مقیاس گیگاوات در فضا بسازد و به ناوگانی از نیروگاه‌ها برسد که ۳۰ گیگاوات برق را تا دهه ۲۰۴۰ به شبکه انرژی تحویل دهند.

محققان انرژی خورشیدی فضایی می‌گویند که، برداشت انرژی خورشید با اتصال پنل‌های خورشیدی به ماهواره‌ای که هزاران مایل بالاتر از سطح زمین پرواز می‌کند، در زیر نور ثابت خورشید به دست می‌آید. سپس این انرژی به امواج مایکروویو تبدیل می‌شود که از طریق اتمسفر به یک آنتن گیرنده ارسال می‌شود و در آنجا دوباره به برق تبدیل می‌شود تا از طریق شبکه توزیع شود.

در سال ۲۰۲۰، دولت بریتانیا یک مطالعه در مورد امکان سنجی اقتصادی و تکنولوژیکی انرژی خورشیدی فضایی سفارش داد. این مطالعه به این نتیجه رسید که هزینه کل برای توسعه و استقرار اولین نیروگاه خورشیدی مبتنی بر فضای ۲ گیگاواتی تقریباً ۱۶ میلیارد پوند خواهد بود که بسیار کمتر از آخرین برآورد ۳۳ میلیارد پوندی برای جدیدترین نیروگاه هسته‌ای بریتانیا در هینکلی پوینت، که قرار است ۳.۲ گیگاوات انرژی تولید کند. این مطالعه تخمین می‌زند که وقتی اولین ایستگاه خورشیدی راه‌اندازی شد، ماهواره‌های تولید برق بعدی هر کدام کمتر از ۴ میلیارد پوند هزینه خواهند داشت.

بسیاری از محققان معتقدند هستند که انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا هنوز در قلمرو داستان‌های علمی تخیلی قرار دارد. ایلان ماسک، بنیانگذار اسپیس ایکس، زمانی این مفهوم را احمقانه‌ترین ایده تاکنون نامید. استدلال او این بود که از دست رفتن میزان زیادی انرژی در طی تبدیل از نور خورشید به برق، از کارایی انرژی خورشیدی فضایی می‌کاهد. هری آتواتر، یکی از سه استاد دانشگاه کلتک که پروژه انرژی خورشیدی فضایی آن دانشگاه را رهبری می‌کند و متخصص فتوولتائیک است، او می‌گوید: استفاده از نور خورشید در فضا به برق روی زمین حدود ۵ تا ۱۲ درصد کارآمد خواهد بود به این معنی که تا ۹۵ درصد از انرژی از بین می‌رود.

در حالی که طرفداران انرژی خورشیدی فضایی بر این باورند که این فناوری در آستانه اثبات سودمندی خود است، هنوز موانع اساسی برای تحقق چشم انداز آن وجود دارد.

سیستم‌های مبتنی بر فضا از اجزای مدولار استفاده می‌کنند تا ساخت و ساز را ساده کنند و هزینه‌ها را محدود کنند. اما آن‌ها باید توسط ربات‌های مستقل مونتاژ شوند. مدل «کالتیچ» (Caltech) یک استثنا است و از صد‌ها پانل سبک وزن مستقل از سلول‌های خورشیدی استفاده می‌کند که پرواز می‌کنند، سازه‌هایی در این مقیاس هرگز در فضا ساخته یا مستقر نشده اند.

ایستگاه فضایی بین‌المللی بزرگترین جسمی است که بشر تا به حال در مدار قرار داده است و با طولی بیش از ۱۰۰ متر وارد مدار می‌شود. ساخت آنتن گیرنده ممکن است به سختی ساخت ماهواره نباشد، اما فضای مورد نیاز آن می‌تواند اعتراضاتی را به همراه داشته باشد؛ و مطمئناً نگرانی عمومی در مورد ایمنی انسان و حیات وحش وجود دارد.