ایده ایستگاه فضایی خورشیدی برای تامین برق برای سکونتگاه های آینده ماه

تصور کنید که خانواده شما از انرژی خورشیدی منتقل‌شده از فضا استفاده کند. اگرچه ممکن است این اتفاق در آینده‌ای نزدیک رخ ندهد، اما این طرح مفهومی، پتانسیل زیادی برای تحقق در زمان‌های پیش رو دارد. نیروگاه های خورشیدی مبتنی بر فضا در سال‌های اخیر بیش از هر زمان دیگری مورد توجه قرار گرفته‌اند.

دانشمندان در حال رقابت برای آزمایش هستند که ببیند آیا این فناوری می‌تواند انرژی خورشیدی را جذب و آن را به زمین ارسال کند. پنل‌های خورشیدی مستقر در فضا، توانایی جذب مداوم و بی‌حدوحصر نور خورشید، بدون محدودیت‌های غروب آن را دارند. این ویژگی آنها را به یک منبع انرژی استثنایی و پایدار تبدیل می‌کند.

کارشناسان اکنون به این فکر می‌کنند که آیا انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا می‌تواند برق ساکنان آینده ماه را تامین کند یا خیر؟!

آژانس فضایی اروپا (ESA) به همراه یک شرکت سوئیسی به نام استرواستورم (Astrostrom) طرح مفهومی جدیدی به نام ایستگاه برق قمری زمین بزرگ (GE⊕-LPS) را پیشنهاد کرده‌ است.

این طرح مفهومی آینده‌نگرانه ممکن است برای تولید انرژی خورشیدی در مقیاس بزرگ بسیار سودمند باشد که می‌تواند انرژی پاک را نه تنها برای ساکنان زمین، بلکه برای زیستگاه‌های آینده ماه نیز فراهم کند.

نیروگاه پروانه ای شکل

پروژه جدید بخشی از کمپین پلتفرم نوآوری فضای باز ESA در مورد “انرژی پاک – ایده های جدید برای انرژی خورشیدی از فضا” است.

بر اساس انتشارات ESA، این نیروگاه پروانه‌ای شکل به احتمال زیاد دارای “پنل‌های خورشیدی V شکل با آنتن‌های یکپارچه، مستقر در یک پیکربندی مارپیچ با گسترش بیش از یک کیلومتر مربع از انتها به انتها” خواهد بود.

از نظر تئوری، این ایستگاه فضایی ممکن است “چندین مگاوات از امواج مایکروویو” را به گیرنده‌های پنل خورشیدی در سطح ماه برساند. این مطالعه پیش‌بینی می‌کند که این طرح مفهومی می‌تواند 23 مگاوات برق ثابت را برای انجام عملیات‌های مختلف ماه تامین کند.

علاوه بر این، مفهوم ارائه شده مستلزم استفاده از منابع ماه برای راحتی در دسترسی، به حداقل رساندن هزینه‌ها و حذف نیاز به انتقال مجموعه گسترده‌‌ای از زیرساخت‌ها از زمین است.

این نیروگاه قمری با منابع ماه مانند آهن و گوگرد بازیابی‌شده از سطح ماه برای تولید پیریت برای سلول‌های خورشیدی ساخته می‌شود.

ماهواره‌های انرژی خورشیدی که از ماه پرتاب خواهند شد در مقایسه با ماهواره‌هایی که مستقیماً از زمین پرتاب می‌شوند، گزینه‌های عملی‌تری برای استقرار در مدار ثابت زمین هستند.

سانجی ویجندران، سرپرست پروژه سولاریس (SOLARIS)، در این باره گفت:

پرتاب تعداد زیادی از ماهواره‌های انرژی خورشیدی در مقیاس گیگاوات به مدار از سطح زمین، با مشکل کمبود ظرفیت پرتاب و همچنین آلودگی جوی قابل‌توجه مواجه خواهد شد. در عین حال این طرح زمینه را برای عملی بودن انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا برای برآوردن نیازهای انرژی پاک زمینی فراهم می‌کند.

ویجندران افزود:

اما هنگامی که یک طرح مفهومی مانند GE⊕-LPS فرآیندهای ساخت قطعات و مفهوم مونتاژ یک ماهواره انرژی خورشیدی در مدار ماه را اثبات کرد، می‌توان آن را برای تولید ماهواره‌های انرژی خورشیدی بیشتر از “منابع ماه” برای خدمت به زمین، افزایش داد.

این ایستگاه به عنوان رابط بین عملیات زمین و ماه عمل می کند

یکی دیگر از جنبه های جذاب این ایده این است که ممکن است به کاوشگران انسانی آینده اجازه دهد در این ایستگاه‌ها زندگی کنند.

این ایستگاه حدود 61350 کیلومتر از سطح ماه در نقطه لاگرانژ زمین-ماه فاصله خواهد داشت. نقاط لاگرانژ مکان‌های خاصی در فضا هستند که اجسام مستقر در آن تمایل به حفظ حضور ثابت در آن نقطه را دارند.

در این مکان پیشنهادی، ایستگاه به عنوان رابط بین عملیات زمین و ماه عمل خواهد کرد و برخی از ماژول‌های آن دارای تنظیمات گرانش مصنوعی برای شبیه‌سازی شرایط زمین برای سلامت فضانوردان آینده هستند.

سانجی افزود:

این طرح علاوه بر تأمین انرژی پاک کافی برای زمین، مزایای دیگری نیز به همراه خواهد داشت، از جمله توسعه یک سیستم حمل‌ونقل در ماه، معدن، پردازش و تأسیسات تولیدی در ماه و در مدار که منجر به توسعه اقتصاد دو سیاره می‌شود و همچنین تولد یک تمدن فضایی.

اخیراً محققان کَلتِک (مؤسسه فناوري كاليفرنيا) به نقطه عطف قابل‌توجهی در زمینه انتقال انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا رسیده‌اند. برای اولین بار، نمونه اولیه آنها با موفقیت مقدار کمی برق را از فضا به زمین ارسال کرد. انتظار می‌رود در سال‌های آینده پیشرفت مشابهی صورت گیرد، زیرا این فناوری با سرعتی سریع به رشد خود برای تحقق اهداف اقلیمی ادامه می‌دهد.

با این وجود، این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی خود است و راه درازی در پیش دارد تا بتواند برق بیش از یک میلیارد خانه در این سیاره را تامین کند.

منبع: Interestingengineering