Передавання сонячної енергії з космосу на Землю скоро стане реальністю: що кажуть учені

Ще з кінця 60-х років минулого століття існує ідея про те, що сонячну енергію можна збирати в космосі і потім передавати її на Землю. Попри те, що ця ідея має величезний потенціал, досі її не реалізували через велику вартість і брак технологій. Але якщо вирішити ці проблеми, то людство зможе перейти від використання викопного палива до чистої енергії. Маттео Черіотті з Університету Глазго, Велика Британія, вважає, що незабаром подібна космічна технологія може стати реальністю, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

"Ми вже використовуємо енергію Сонця, збираючи її за допомогою сонячних панелей на Землі. Але такі технології мають свої обмеження. Наприклад, збір енергії обмежений тільки світловим днем, але таких обмежень немає в космосі", — каже Черіотті.

Збирач енергії на висоті 36 000 км

За словами вченого, розміщені на орбіті, на висоті приблизно 36 тисяч км, спеціальні супутники зможуть збирати 99% сонячного світла протягом усього року. Так вироблення чистої енергії може йти безперервно 24/7.

"Після збору енергії в космосі її потрібно відправити на наземну електростанцію. Для передачі енергії, зібраної в космосі, потрібне бездротове передавання енергії. Якщо використовувати для цього мікрохвилі, то це зведе до мінімуму втрати енергії в атмосфері", — вважає вчений.

У цьому разі супутник спрямовує мікрохвильовий промінь, його приймає наземна станція і перетворює електромагнітні хвилі на електрику. Така станція повинна мати діаметр приблизно 5 км.

За словами Черіотті, зібрана супутниками енергія все ж таки втрачатиметься під час перетворення, адже спочатку світло перетвориться на електрику, а потім мікрохвилі також перетворяться на електрику. Тому, щоб передати на Землю 2 ГВт потужності, супутник повинен буде зібрати приблизно 10 ГВт.

Нові проєкти

Одна з недавніх концепцій під назвою CASSIOPEI складається з двох керованих рефлекторів шириною 2 км. Вони відбивають сонячне світло на масив сонячних панелей. Ці передавачі потужності діаметром близько 1700 метрів можна направити на наземну станцію. За оцінками, супутник може мати масу 2000 тонн.

Ще одна концепція під назвою SPS-ALPHA є збирачем сонячної енергії і являє собою велику конструкцію, утворену величезною кількістю невеликих модульних відбивачів, кожен з яких може переміщатися незалежно.

Цього року вчені з Каліфорнійського технологічного інституту запустили супутник MAPLE, який передав невелику кількість енергії назад на Землю. Було доведено, що таку технологію можна використовувати для доставки енергії на нашу планету з космосу.

Мета — 2050 рік

"Уже зараз існують проєкти, які можуть бути реалізовані в найближчі пару десятиліть. Так можуть з'явитися величезні масиви супутників, які збиратимуть і передаватимуть енергію Сонця на Землю", — каже Черіотті.

Але залишаються дві важливі проблеми — величезна маса таких супутників і вартість запуску в космос. Але компанії SpaceX і Blue Origin вже ведуть роботу над тим, щоб створити ракети-носії, здатні виводити в космос дуже важкі вантажі. З огляду на те, що ці ракети будуть багаторазовими, то це значно знижує вартість запуску. Хоча таких запусків доведеться виконати кілька десятків, щоб доставити все обладнання.

"Завдання зі створення таких платформ у космосі може здатися складним, але отримувати сонячну енергію в космосі технологічно можливо. І вже до 2050 року можна отримувати стільки енергії, щоб відмовитися від використання викопного палива", — каже Черіотті.

Фокус уже писав про те, що вчені вигадали новий спосіб регулярної доставки вантажів на Місяць і назад на Землю.