به گزارش تابش کوثر، در مارس گذشته، آزمایشی متفاوت در استادیوم فوتبال آمریکایی جکسون‌ویل جگوارز در ایالت فلوریدا انجام شد. در این آزمایش، به جای توپ فوتبال، پرتوهای نور به طول زمین ورزشگاه ارسال شد. پرتوهای نور با شدت بالا برای چند دقیقه تابانده شدند و از یک سمت زمین جمع‌آوری شده و به صفحه‌ای در سمت دیگر تابانده شدند.
این نور از خورشید جمع‌آوری و توسط عدسی‌های بزرگی شبیه ذره‌بین‌ها تابانده شد که هر کدام حدود ۱.۲ متر ارتفاع داشتند. اندرو راش، مدیرعامل شرکت فلوریدایی Star Catcher که این آزمایش را انجام داد، گفت: «برای برداشتن پوشش عدسی‌ها مجبور شدیم از نردبان بالا برویم.» هدف این آزمایش بررسی امکان انتقال انرژی خورشیدی از فضا برای تأمین برق ماهواره‌ها بود.
تکنولوژی انرژی خورشیدی در فضا، که سال‌ها بین علم و تخیل علمی قرار داشت، اکنون توجه چندین کشور از جمله ایالات متحده، انگلستان، ژاپن و چین را به خود جلب کرده است. انرژی خورشیدی در فضا به دلیل قرار گرفتن خارج از جو زمین، می‌تواند بدون محدودیت‌های آب و هوایی و چرخه روز و شب، انرژی بیشتری جمع‌آوری کند و کارآمدی آن بیش از ده برابر نمونه‌های زمینی است.
دیوید هومفری، یکی از بنیان‌گذاران شرکت انگلیسی Space Solar، می‌گوید: «برخی تخمین‌ها نشان می‌دهد که انرژی خورشیدی فضایی می‌تواند تا ۸۰ درصد نیازهای انرژی تجدیدپذیر اروپا را تأمین کند.»
با این حال، تحقق این ایده چالش‌های بزرگی دارد؛ از جمله نیاز به ناوگان عظیم ماهواره‌ای، پرتاب‌های متعدد راکتی و مدیریت ایمنی در فضا. با وجود این، برخی معتقدند مزایای این فناوری می‌تواند بر هزینه‌ها و دشواری‌ها غلبه کند. به عنوان مثال، ارتش آمریکا علاقه‌مند است بتواند انرژی را به هر نقطه‌ای از جهان در صورت نیاز منتقل کند، امری که در بحران‌ها یا مناطق روستایی نیز کاربرد دارد.
سیستم انرژی خورشیدی فضایی مشابه نمونه زمینی عمل می‌کند؛ پنل‌ها نور خورشید را به برق تبدیل می‌کنند، اما با این تفاوت که در فضا نور خورشید بدون عبور از جو زمین جمع‌آوری می‌شود. سپس این انرژی می‌تواند به شکل امواج مایکروویو یا لیزر به زمین منتقل و توسط آنتن‌های بزرگی به برق قابل استفاده تبدیل شود. برای صرفه اقتصادی، هر ماهواره باید توان تولید و انتقال برق در مقیاس گیگاوات داشته باشد، که مستلزم ساخت آرایه‌های عظیم در مدار است.
تاریخچه این ایده به سال ۱۹۴۱ بازمی‌گردد، زمانی که نویسنده علمی-تخیلی آمریکایی، آیزاک آسیموف، در داستان کوتاه خود به بهره‌برداری از انرژی خورشیدی در فضا اشاره کرد. در دهه ۱۹۷۰، ناسا نیز مطالعاتی انجام داد که فناوری در آن زمان با موانع تکنولوژیک و اقتصادی بزرگی روبه‌رو بود.
با این حال، پیشرفت‌های اخیر در فناوری سلول‌های خورشیدی، تولید ماهواره و انتقال انرژی، امکان نزدیک شدن این ایده به واقعیت را فراهم کرده است. مایک کرتیس-روز از مؤسسه Satellite Applications Catapult در انگلستان می‌گوید: «با کاهش هزینه پرتاب به فضا و توسعه موشک‌های عظیم مانند استارشِپ اسپیس‌ایکس، اکنون می‌توان امیدوار بود که ظرف دو دهه آینده، توانایی تولید انرژی خورشیدی فضایی در مدار فراهم شود.»
چین در حال توسعه یک ماهواره نمونه به نام Omega 2.0 است که با استفاده از مایکروویو، برق جمع‌آوری‌شده از پنل‌های خورشیدی را منتقل می‌کند. اروپایی‌ها نیز در قالب پروژه Solaris، امکان‌سنجی انرژی خورشیدی فضایی را دنبال می‌کنند و آمریکا چندین شرکت خصوصی را با حمایت نظامی در این زمینه فعال کرده است.
شرکت Aetherflux در کالیفرنیا قصد دارد ناوگانی از ماهواره‌ها مجهز به لیزرهای مادون قرمز و سلول‌های فوتوولتائیک را به مدار پایین زمین ارسال کند تا برق جمع‌آوری‌شده را به زمین منتقل کند. این سیستم‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در صورت عبور هواپیما یا ماهواره دیگر، بلافاصله خاموش شوند تا خطری ایجاد نکنند.
در انگلستان، شرکت Space Solar برنامه دارد تا ایستگاه عظیم خورشیدی فضایی به نام Cassiopeia بسازد؛ ساختاری به قطر ۱.۸ کیلومتر در مدار ژئوستیشنری که توانایی تأمین برق ۲۰ درصد انرژی جهانی را تا سال ۲۰۵۰ خواهد داشت.
با وجود تمام امیدها، کارشناسان نسبت به چالش‌های قانونی، فنی و امنیتی این پروژه هشدار می‌دهند. فرانچسکا لتیزیا از سازمان فضایی اروپا می‌گوید: «مدیریت صدها یا هزاران ماهواره و جلوگیری از برخورد آنها با دیگر ماهواره‌ها، چالشی بزرگ است و هر حادثه‌ای می‌تواند صنعت نوپا را متوقف کند.»
با این حال، اگر سرمایه‌گذاری اولیه صورت گیرد، انرژی تولیدی از خورشید در فضا اساساً رایگان خواهد بود. مایکل مانکینز، از حامیان این پروژه می‌گوید: «این انرژی می‌تواند حتی در مواقع بحران، برای تأمین برق بیمارستان‌ها و مناطق محروم، مورد استفاده قرار گیرد.»
شرکت Star Catcher قصد دارد به زودی آزمایش بزرگی را روی باند پروازی کیپ کاناورال انجام دهد تا رکورد انتقال انرژی بی‌سیم را افزایش دهد.
انتهای پیام/
نظر شما