تصور گرفتن نور خورشید در فضا و ارسال آن به زمین مدت‌هاست که موضوع علمی تخیلی بوده است. اما همانطور که جان کارترایت کشف می کند، دولت های سراسر جهان اکنون «انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا» را به عنوان یک راه حل بالقوه برای نیازهای انرژی ما جدی می گیرند.
فیزیکدان نظری فریمن دایسون یک بار تمدن بیگانه را تصور کرد که آنقدر پیشرفته بود که ستاره مادر خود را با پوسته ای غول پیکر و مصنوعی احاطه کرده بود. سطح داخلی این "کره دایسون" تابش خورشید را جذب می کند و آن را به نقاط جمع آوری منتقل می کند، جایی که به انرژی قابل استفاده تبدیل می شود. چنین تصوری علمی تخیلی باقی می ماند، اما آیا می توان از یک اصل مشابه در مقیاس بسیار کوچکتر برای مهار نیروی خورشید خودمان استفاده کرد؟
از این گذشته، فراتر از ابرها، در شعله‌های بی‌شب فضای نزدیک به زمین، نیروی خورشیدی بی‌وقفه‌تر از آن چیزی است که بشریت در قرن‌های آینده به‌طور واقع‌بینانه نیاز داشته باشد. به همین دلیل است که گروهی از دانشمندان و مهندسان بیش از 50 سال است که رویای تکنیک هایی برای گرفتن این انرژی در فضا و ارسال آن به زمین دارند.
همانطور که شناخته شده است، "نیروی خورشیدی مبتنی بر فضا" دو مزیت بزرگ نسبت به روش های سنتی برای ضربه زدن به خورشید و باد دارد. اولاً، قرار دادن ماهواره‌ای که نور خورشید را جذب می‌کند در فضا به این معنی است که ما نیازی به پوشاندن زمین‌های وسیع روی زمین با پنل‌های خورشیدی و مزارع بادی نداریم. ثانیاً، حتی زمانی که علیرغم شرایط آب و هوایی محلی، هوا ابری باشد یا باد کاهش یافته باشد، منبع انرژی کافی خواهیم داشت.
و این مشکل انرژی خورشیدی و نیروی باد در اینجا روی زمین است: آنها هرگز نمی توانند نیازهای انرژی ما را به طور ثابت برآورده کنند، حتی اگر به شدت گسترش یافته باشند. محققان دانشگاه ناتینگهام سال گذشته تخمین زدند که اگر بریتانیا به طور کامل به این منابع تجدیدپذیر متکی باشد، این کشور باید بیش از 65 تراوات ساعت انرژی ذخیره کند. هزینه آن بیش از 170 میلیارد پوند است که بیش از دو برابر شبکه راه آهن سریع السیر آینده کشور است. (انرژی ها 14 8524).
متأسفانه اکثر تلاش‌ها برای تحقق انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا به مشکلات فنی و اقتصادی ظاهراً حل‌ناپذیری برخورد کرده است. اما زمان در حال تغییر است. طراحی‌های مبتکرانه ماهواره‌ها و همچنین هزینه‌های بسیار پایین‌تر پرتاب، ناگهان انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا را راه‌حلی واقع‌بینانه جلوه می‌دهد. ژاپن آن را به عنوان یک هدف ملی در قانون نوشته است، در حالی که آژانس فضایی اروپا فراخوان ایده داده است. چین و ایالات متحده آمریکا هر دو امکانات تست ساختمان هستند.
در همین حال، مشاوره منتشر شده توسط دولت بریتانیا در سال 2021 به این نتیجه رسیدند که انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا از نظر فنی و اقتصادی امکان پذیر است. به طرز وسوسه‌انگیزی، حساب کرد که این راه‌حل فن‌آوری می‌تواند 10 سال قبل از هدف «صفر خالص» 2050 هیئت بین‌دولتی تغییرات آب و هوایی عملی شود. بنابراین آیا انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا پاسخی برای مشکلات آب و هوایی ما است؟ و اگر چنین است، چه چیزی مانع از تحقق آن می شود؟
رویاهای فضایی
مفهوم اولیه انرژی خورشیدی از فضا در سال 1968 توسط پیتر گلسر، مهندس آمریکایی در مشاور آرتور دی لیتل، طراحی شد. او در نظر داشت که یک ماهواره بزرگ دیسکی شکل را در مدار زمین ثابت در ارتفاع 36,000 کیلومتری بالای زمین قرار دهد. (علم 162 857). این ماهواره با قطر تقریبی 6 کیلومتر از پنل های فتوولتائیک برای جمع آوری نور خورشید و تبدیل آن به انرژی الکتریکی ساخته می شود. سپس این انرژی با استفاده از یک تقویت کننده لوله ای به امواج مایکروویو تبدیل می شود و از طریق یک فرستنده با قطر 2 کیلومتر به زمین ارسال می شود.
این تنها شکل انرژی سبز و تجدیدپذیر است که پتانسیل آن را دارد که توان الکتریکی پایه و پیوسته را تامین کند.
کریس رودنبک، آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی ایالات متحده
زیبایی امواج مایکروویو در این است که آنها توسط ابرها در اینجا روی زمین جذب نمی شوند و بنابراین تا حد زیادی (هر چند نه کاملاً) بدون مانع از جو ما عبور می کنند. گلیزر پیش بینی کرد که آنها توسط یک آنتن ثابت به قطر 3 کیلومتر جمع آوری شوند و در آنجا به برق برای شبکه تبدیل شوند. او نوشت: «اگرچه استفاده از ماهواره‌ها برای تبدیل انرژی خورشیدی ممکن است چند دهه دیگر باشد، اما می‌توان چندین جنبه از فناوری مورد نیاز را به عنوان راهنمای پیشرفت‌های آینده بررسی کرد.»
واکنش اولیه حداقل در برخی موارد مثبت بود و ناسا قراردادی برای مطالعه بیشتر به شرکت گلسر، آرتور دی لیتل، اعطا کرد. با این حال، در طول سال‌ها، نتایج مطالعات بعدی در مورد انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا از مثبت محتاطانه تا منفی ظاهری متغیر بوده است.
1 ماهواره برق خورشیدی چند چرخشی (MR-SPS)
این مفهوم برای انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا بر اساس پیشنهادات اولیه سال 1968 توسط مهندس آمریکایی پیتر گلاسر طراحی شده است. این ماهواره که به عنوان ماهواره برق خورشیدی چند چرخشی (MR-SPS) شناخته می شود، در سال 2015 توسط Hou Xinbin و دیگران در آکادمی فناوری فضایی چین در پکن اختراع شد. این ماهواره 10,000 تنی که حدود 12 کیلومتر عرض دارد، در مداری زمین ایستا تقریباً 36,000 کیلومتری بالای زمین حرکت می کند و نور خورشید توسط صفحات خورشیدی جمع آوری شده و به امواج مایکروویو تبدیل می شود که توسط یک فرستنده مرکزی به زمین ارسال می شود. برای اینکه برق به طور مداوم به ما منتقل شود، پانل های فتوولتائیک می توانند نسبت به فرستنده مرکزی، که همیشه رو به زمین است، رو به خورشید بچرخند. پانل های خورشیدی و فرستنده توسط یک داربست مستطیلی منفرد به هم متصل می شوند. برخلاف طرح‌های رقیب، کانسپت MR-SPS به آینه‌ها متکی نیست.
برای مثال، در سال 2015، این فناوری بیش از یک حکم ولرم دریافت نکرد در گزارشی از موسسه مطالعات استراتژیک (SSI) کالج جنگ ارتش ایالات متحده، که "هیچ مدرک قانع کننده ای" را ذکر کرد که نشان می دهد انرژی خورشیدی فضایی می تواند از نظر اقتصادی با تولید برق زمینی رقابت کند. SSI به‌ویژه از «فرض‌های مشکوک» مطرح‌شده توسط طرفدارانش در مورد فرستادن چنین ساختار عظیمی در مدار به فضا انتقاد کرد. به بیان ساده، گزارش بیان کرد که وسایل نقلیه پرتاب کافی وجود ندارد و آنهایی که در دسترس هستند بسیار گران هستند.
اما حکم نه چندان درخشان SSI در برابر شرکت های خصوصی - به ویژه - مطرح شد SpaceX - شروع به دگرگونی صنعت فضایی کرد. این شرکت آمریکایی با ترکیب سیستم‌های موشکی قابل استفاده مجدد با رویکرد آزمون و خطا در تحقیق و توسعه، هزینه پرتاب به مدار نزدیک زمین را بیش از 10 ضریب (به ازای هر کیلوگرم محموله) کاهش داده است. )، با برنامه هایی برای کاهش بیشتر آن. آنچه که SSI به عنوان یک محدودیت عمده در مورد هزینه های راه اندازی در نظر گرفته است، در واقع، دیگر موضوعی نیست.
نه اینکه هزینه فرستادن ماهواره به فضا تنها مشکل بوده است. مفهوم اصلی گلسر به طرز فریبنده ای ساده و با چالش های پنهان بسیاری بود. برای شروع، همانطور که یک ماهواره به دور زمین می چرخد، زاویه بین خورشید، سفینه و نقطه روی زمین که انرژی به آن ارسال می شود دائما در حال تغییر است. به عنوان مثال، اگر یک ماهواره زمین ثابت بر روی زمین آموزش داده شود، فتوولتائیک های آن در ظهر رو به خورشید خواهند بود، اما در نیمه شب به خورشید پشت می کنند. به عبارت دیگر، ماهواره همیشه برق تولید نمی کند.
راه حل اصلی برای این مشکل چرخش مداوم پانل های فتوولتائیک نسبت به فرستنده های مایکروویو بود که ثابت می ماندند. سپس پانل های فتوولتائیک همیشه به سمت خورشید هستند، در حالی که فرستنده ها همیشه رو به زمین هستند. این راه حل برای اولین بار در سال 1979 توسط ناسا به عنوان توسعه ایده های گلسر ارائه شد، این راه حل در پیشنهادی در سال 2015 توسط مهندسان آکادمی فناوری فضایی چین در پکن، که آن را ماهواره انرژی خورشیدی با اتصالات چند چرخشی یا چند چرخشی نامیدند، بیشتر گسترش یافت. MR-SPS (شکل 1).
در همین حال، جان منکینزمهندس سابق ناسا در سال 2012 یک راه حل رقیب اختراع کرد SPS آلفاایده او این بود که پانل های خورشیدی و فرستنده را ثابت نگه دارد، اما آینه های متعددی را در اطراف پانل ها نصب کند (شکل 2). این آینه‌ها که به عنوان هلیواستات شناخته می‌شوند، می‌توانند بچرخند و نور خورشید را به طور مداوم به صفحه‌های خورشیدی هدایت کنند و در نتیجه به ماهواره اجازه می‌دهند بدون وقفه انرژی مورد نیاز زمین را تامین کنند.
2 SPS-Alpha
در مفهوم SPS-Alpha، که توسط مهندس سابق ناسا جان منکینز در ایالات متحده اختراع شد، بدنه اصلی ماهواره - پانل های خورشیدی و فرستنده - ثابت است و همیشه رو به زمین است. این ماهواره 8000 تنی که در مداری زمین ایستا قرار دارد، از مجموعه ای دیسکی شکل از ماژول ها تشکیل شده است که نور خورشید را از طریق فتوولتائیک به الکتریسیته تبدیل می کند و سپس آن انرژی را به صورت امواج مایکروویو منتقل می کند. به این آرایه با قطر 1700 متر، مجموعه ای مجزا، بزرگتر و گنبدی شکل از آینه ها متصل است که بسته به محل قرارگیری خورشید نسبت به زمین در مدار زمین ثابت، به طور مستقل نور خورشید را به آرایه منعکس می کنند.
با این حال، نه MR-SPS و نه SPS Alpha رضایت بخش نیستند ایان کش، مدیر و مهندس ارشد در شرکت بین المللی الکتریک با مسئولیت محدود در آکسفوردشایر انگلستان کش که قبلاً طراح سیستم‌های الکترونیکی در بخش‌های خودرو، هوافضا و انرژی بود، یک دهه پیش ذهن خود را به توسعه خصوصی منابع پاک و در مقیاس بزرگ انرژی معطوف کرد. او که در ابتدا توسط پتانسیل همجوشی هسته‌ای فریفته شد، به دلیل مشکلات «واقعاً دشوار» آن به تعویق افتاد و به سرعت از انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا به عنوان عملی‌ترین گزینه استفاده کرد.
برای Cash، مشکل MR-SPS و SPS Alpha این است که آنها باید برخی از قسمت های ماهواره را نسبت به سایرین بچرخانند. بنابراین، هر قسمت باید از نظر فیزیکی به دیگری متصل شود و به یک مفصل مفصلی که حرکت کند نیاز دارد. مشکل این است که وقتی در ماهواره هایی مانند ایستگاه فضایی بین المللی استفاده می شود، چنین مفاصلی ممکن است به دلیل سایش و پارگی از کار بیفتند. کش نتیجه گرفت که حذف اتصالات مفصلی باعث می شود ماهواره انرژی خورشیدی قابل اعتمادتر باشد. او می‌گوید: «می‌خواستم بفهمم برای داشتن یک محلول حالت جامد که همیشه خورشید و زمین را ببیند، چه چیزی لازم است.
تا سال 2017، کش آن را فهمیده بود، یا اینطور ادعا می کند. خود مفهوم CASSIOPeiA ماهواره‌ای است که اساساً شبیه یک پلکان مارپیچ است، با پانل‌های فتوولتائیک «آج‌ها» و فرستنده‌های مایکروویو - دوقطبی‌های میله‌ای شکل - «بالا» هستند. هندسه مارپیچ هوشمندانه آن به این معنی است که CASSIOPeiA می تواند انرژی خورشیدی را در 24 ساعت شبانه روز بدون هیچ قطعه متحرک دریافت و انتقال دهد (شکل 3).
Cash که قصد دارد با صدور مجوز مالکیت معنوی مرتبط از CASSIOPeiA سود ببرد، مدعی مزایای بسیاری دیگر از مفهوم خود است. ماهواره پیشنهادی او می تواند از صدها (و احتمالاً هزاران) ماژول کوچکتر متصل به هم ساخته شود که هر ماژول انرژی خورشیدی را جذب می کند، آن را به صورت الکترونیکی به امواج مایکروویو تبدیل می کند و سپس آنها را به زمین ارسال می کند. زیبایی این روش این است که اگر هر یک از ماژول ها توسط پرتوهای کیهانی یا زباله های فضایی مورد اصابت قرار گیرد، شکست آن کل سیستم را از بین نمی برد.
یکی دیگر از مزایای CASSIOPeiA این است که اجزای غیر فتوولتائیک به طور دائم در سایه هستند، که اتلاف گرما را به حداقل می‌رساند - چیزی که در خلاء بدون همرفت فضا مشکل‌ساز است. در نهایت، از آنجایی که ماهواره همیشه به سمت خورشید جهت گیری می کند، می تواند انواع بیشتری از مدار را اشغال کند، از جمله مدارهایی که بسیار بیضوی هستند. در این صورت گاهی اوقات به زمین نزدیک تر از زمین ثابت می شود که این امر باعث ارزان تر شدن آن می شود زیرا نیازی به مقیاس بندی طرح بر اساس چنین فرستنده عظیمی نیست.
3 کاسیوپیا
a پیشنهاد CASSIOPeiA برای انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا که توسط ایان کش در International Electric Company Limited در بریتانیا توسعه یافته است، ماهواره ای با جرم تا 2000 تن را در نظر می گیرد که در مداری ژئوسنکرون یا بیضوی به دور زمین قرار دارد. b نور خورشید به دو آینه بیضوی بزرگ (دیسک های زرد) برخورد می کند که هر کدام تا 1700 متر قطر دارند که در 45 درجه به یک آرایه مارپیچ از 60,000 پنل خورشیدی (خاکستری) قرار دارند. این پانل‌ها نور خورشید را جمع‌آوری می‌کنند و با فرکانس خاصی به امواج مایکروویو تبدیل می‌کنند که سپس به یک ایستگاه زمینی روی زمین به قطر تقریباً 5 کیلومتر منتقل می‌شوند. این ایستگاه امواج مایکروویو را به برق برای شبکه تبدیل می کند. مزیت هندسه مارپیچ این است که امواج مایکروویو را می توان به طور مداوم به سمت زمین بدون نیاز به اتصالات مفصلی هدایت کرد که اغلب در محیط های فضایی از کار می افتند. c مایکروویوها در عوض از طریق تنظیمات فاز نسبی دوقطبی حالت جامد هدایت می شوند.
شاید جای تعجب نباشد که رقبای کش با ارزیابی او موافق نیستند. منکینز، که اکنون در راهکارهای مدیریت نوآوری آرتمیس در کالیفرنیا، ایالات متحده، مخالفت می کند که هلیواستات های بیان شده در مفهوم SPS-Alpha او یک مشکل هستند. درعوض، او ادعا می کند که آنها "توسعه ساده ای از یک فناوری بسیار بالغ" هستند که قبلاً برای متمرکز کردن نور خورشید برای گرم کردن سیالات و راندن توربین ها در داخل استفاده می شود. "برج های خورشیدی" اینجا روی زمین او همچنین معتقد است که آینه های دوگانه مورد نیاز CASSIOPeiA می تواند مشکل ساز باشد زیرا باید بسیار دقیق ساخته شوند.
من برای ایان و کارش احترام زیادی قائلم. کانسپت جدید CASSIOPeiA او یکی از چندین مفهومی است که از نظر شخصیتی بسیار شبیه به هم هستند، از جمله SPS-Alpha. با این حال، من با انتظار او که نشان می دهد CASSIOPeiA برتر از SPS-Alpha است، موافق نیستم. برای Mankins، بهترین رویکرد برای انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا در نهایت به نتایج پروژه‌های توسعه بستگی دارد، با هزینه واقعی هر کیلووات ساعت برق در اینجا روی زمین، عامل مهمی است.
مقیاس پذیر و قابل توجه
علاقه به انرژی خورشیدی فضایی پس از آن افزایش یافته است گزارش 2021 دولت بریتانیا به فناوری، که به ندرت می توانست مثبت تر از این مفهوم باشد. این توسط مهندسان مشاور مستقر در بریتانیا طراحی شده است فریزر-نش، که با تعدادی از متخصصان مهندسی فضا و انرژی - از جمله مخترعان SPS Alpha، MR-SPS و CASSIOPeiA مکاتبه کردند.
این گزارش به این نتیجه رسید که یک ماهواره CASSIOPeiA با عرض 1.7 کیلومتر در مدار زمین ثابت، تشعشعات خورشیدی را به 100 کیلومتر منتقل می کند.2 مجموعه ای از گیرنده های مایکروویو (یا "rectenna") که در اینجا روی زمین قرار دارند، 2 گیگاوات توان پیوسته تولید می کنند. این معادل خروجی یک نیروگاه بزرگ معمولی است. همچنین به مراتب بهتر از مثلاً موجود است مزرعه بادی آرایه لندن در مصب تیمز، که حدود 25 درصد بزرگتر است، اما متوسط توان آن به سختی 190 مگاوات است.
اما قابل توجه تر، تحلیل اقتصادی این گزارش بود. بر اساس تخمینی مبنی بر اینکه یک سیستم با اندازه کامل برای توسعه و راه اندازی 16.3 میلیارد پوند هزینه دارد و با حداقل نرخ بازگشت سرمایه 20 درصد نسبت به سال قبل، به این نتیجه رسید که یک سیستم انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا می تواند در طول عمر تقریباً 100 ساله خود، انرژی 50 پوندی در هر مگاوات ساعت تولید کند.
فریزر-نش می‌گوید این انرژی ۱۴ تا ۵۲ درصد گران‌تر از انرژی بادی و خورشیدی فعلی زمینی است. اما، به طور بحرانی، 14 تا 52 درصد ارزان‌تر از بیومس، هسته‌ای یا کارآمدترین منابع انرژی گاز است، که در حال حاضر تنها منابعی هستند که می‌توانند برق «بار پایه» بدون وقفه را ارائه دهند. نویسندگان گزارش همچنین گفتند که برآورد محافظه کارانه آنها برای هزینه ها "انتظار می رود با پیشرفت توسعه کاهش یابد".
می‌گوید: «به‌طور باورنکردنی مقیاس‌پذیر است مارتین سولتاو فریزر-نش، یکی از نویسندگان. و با توجه به اینکه سطح نور خورشید در فضای اطراف زمین بسیار پرنورتر از پایین است، او معتقد است که هر ماژول خورشیدی 10 برابر بیشتر از آنچه روی زمین نصب می شود جمع آوری می کند. این گزارش تخمین می‌زند که بریتانیا در مجموع به 15 ماهواره - هر کدام با رکتن مخصوص خود - نیاز دارد تا یک چهارم انرژی مورد نیاز کشور را تا سال 2050 تامین کند.
اگر این طرح بزرگتر می‌شد، در اصل می‌توانست بیش از 150 درصد از کل تقاضای برق جهانی را تامین کند (اگرچه عرضه انرژی انعطاف‌پذیر معمولاً ترکیب گسترده‌ای از منابع را دیکته می‌کند). Soltau اضافه می‌کند که انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا، تأثیر بسیار کمتری بر محیط‌زیست نسبت به منابع انرژی تجدیدپذیر مبتنی بر زمین خواهد داشت. ردپای کربن کوچک خواهد بود، تقاضای کمی برای مواد معدنی کمیاب وجود خواهد داشت، و برخلاف توربین‌های بادی، هیچ سروصدایی یا ساختارهای مرئی بلند وجود نخواهد داشت.
اگر همه اینها خیلی خوب به نظر می رسد که درست باشد، ممکن است درست باشد. گزارش Frazer-Nash چندین "مشکلات توسعه" را پذیرفته است، به ویژه یافتن راه هایی برای کارآمدتر کردن انتقال انرژی بی سیم. کریس رودنبکیک مهندس برق از آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی ایالات متحده در واشنگتن دی سی، می گوید که به سختی می توان به نمایش در مقیاس بزرگ این فناوری دست یافت. آنها به سرمایه گذاری های پایدار و پیشرفت های هدفمند در قطعات الکترونیکی مانند دیودهای یکسو کننده پرقدرت نیاز دارند که به راحتی در دسترس نیستند.
خوشبختانه، انتقال انرژی بی سیم برای چندین دهه در حال پیشرفت بوده است. در سال 2021 تیم رودنبک 1.6 کیلووات توان الکتریکی را در مسافت 1 کیلومتر ارسال کرد که بازده تبدیل مایکروویو به برق 73 درصد بود. در ظاهر، این کمتر چشمگیرتر از قدرتمندترین نمایش انرژی بی سیم تا به امروز است که در سال 1975 انجام شد، زمانی که کارکنان آزمایشگاه گلدستون ناسا در کالیفرنیا امواج مایکروویو 10 گیگاهرتز را با راندمان بالای 80 درصد به برق تبدیل کردند. با این حال، رودنبک از مایکروویوهای با فرکانس پایین 2.4 گیگاهرتز استفاده کرد که از اتمسفر کمتری در فضا متحمل می شود.
برای خنثی کردن پراش بالاتر (گسترش پرتو) که به طور طبیعی در فرکانس‌های پایین‌تر اتفاق می‌افتد، محققان از زمین‌های اطراف استفاده کردند تا امواج مایکروویو را به سمت آرایه گیرنده پرتاب کنند و در نتیجه چگالی توان را تا 70 درصد بهبود بخشند.IEEE J. Microw. 2 28). رودنبک می گوید: «ما [آزمایش] را نسبتاً سریع و ارزان در طول همه گیری جهانی انجام دادیم. ما می توانستیم به دستاوردهای بیشتری برسیم.
ساخت و ساز اولیه به یک کارخانه 24 ساعته در فضا، با خط مونتاژی مانند کارخانه خودروسازی روی زمین نیاز دارد.
یانگ گائو، دانشگاه ساری
رودنبک در مورد چشم انداز انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا خوش بین است. در حالی که او ادعا می‌کند که همجوشی هسته‌ای «در برابر مشکلات اساسی فیزیک قرار می‌گیرد»، انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا - و انتقال انرژی بی‌سیم - صرفاً «در برابر دلار است». رودنبک ادعا می‌کند: «[این] تنها شکل انرژی سبز و تجدیدپذیر با پتانسیل ارائه توان الکتریکی مداوم و پایه است». «بدون یک پیشرفت فنی [در] همجوشی هسته‌ای کنترل‌شده، به نظر می‌رسد که بسیار محتمل است که بشر از انرژی خورشیدی فضایی برای نیازهای انرژی آینده استفاده کند.»
با این حال، یک نکته احتیاط از آن ناشی می شود یانگ گائومهندس فضایی در دانشگاه ساری در بریتانیا، که اعتراف می کند که "مقیاس مطلق" سیستم فضایی پیشنهادی "کاملاً حیرت انگیز است". او بر این باور است که ساخت اولیه ممکن است نیاز به "یک کارخانه 24 ساعته در فضا، با خط مونتاژ مانند یک کارخانه خودروسازی روی زمین" داشته باشد، که احتمالاً از روبات‌های مستقل استفاده می‌کند. گائو می‌گوید که در مورد حفظ این تأسیسات، پس از ساخته شدن، «مطلوب» خواهد بود.
برای Cash، آنچه حیاتی است، مداری است که یک ماهواره با نیروی فضایی اشغال می کند. یک ماهواره انرژی خورشیدی زمین ایستا به قدری از زمین دور خواهد بود که برای انتقال کارآمد انرژی به فرستنده های عظیم و گران قیمت نیاز دارد. اما با استفاده از ماهواره‌های متعدد در مدارهای کوتاه‌تر و بسیار بیضی‌شکل، سرمایه‌گذاران می‌توانند سیستم‌های کوچک‌تری را بر روی مفهوم CASSIOPeiA با کسری از سرمایه بسازند. SPS Alpha و MR-SPS، در مقابل، باید از روز اول در اندازه کامل باشند.
آیا اراده کافی وجود دارد؟
و با این حال، بزرگترین چالش برای انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا ممکن است اقتصادی یا فنی نباشد، بلکه سیاسی باشد. در دنیایی که تعداد قابل توجهی از مردم به تئوری‌های توطئه پیرامون فناوری تلفن همراه 5G اعتقاد دارند، ارسال گیگاوات انرژی مایکروویو از فضا به زمین می‌تواند فروش سختی داشته باشد – علیرغم اینکه حداکثر شدت پرتو به سختی 250 وات بر متر است.2، کمتر از یک چهارم حداکثر شدت خورشید در خط استوا.
در واقع، گزارش بریتانیا اذعان می‌کند که حامیان آن باید اشتهای عمومی را آزمایش کنند و درباره ایده‌های کلیدی «مکالمه‌ای را تنظیم کنند». اما ملاحظات فنی و اجتماعی واقعی نیز وجود دارد. رکتناها در کجا قرار خواهند گرفت؟ چگونه ماهواره ها در پایان عمر خود بدون افزودن به زباله های فضایی از رده خارج می شوند؟ آیا فضایی در طیف مایکروویو برای چیز دیگری باقی خواهد ماند؟ و آیا سیستم در برابر حمله آسیب پذیر خواهد بود؟
در پی گزارش خود، دولت بریتانیا از یک صندوق 3 میلیون پوندی رونمایی کرد برای کمک به صنایع در توسعه برخی از فناوری‌های کلیدی، کواسی کوارتنگ، وزیر تجارت سابق، گفت که انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا «می‌تواند منبع انرژی مقرون‌به‌صرفه، پاک و قابل‌اعتماد برای کل جهان باشد». بعید به نظر می رسد که این پول نقد به سمت یک تعهد در این مقیاس برسد، به همین دلیل است که Soltau به راه اندازی یک تجارت به نام کمک کرده است. خورشیدی فضایی، که امیدوار است 200 میلیون پوند اولیه از سرمایه گذاران خصوصی جمع آوری کند.
در همین حال، چیزی که او آن را "همکاری مشتاقان" می نامد ابتکار انرژی فضایی، دانشمندان، مهندسان و کارمندان دولتی را از بیش از 50 موسسه دانشگاهی، شرکت و ارگان دولتی گردآوری کرده است که در حال کار هستند. طرفدار بونو برای کمک به عملی کردن یک سیستم کار. SpaceX هنوز در این لیست نیست، اما Soltau ادعا می کند که توجه شرکت آمریکایی را به خود جلب کرده است. او می گوید: «آنها بسیار علاقه مند هستند.
پول نقد شکی نیست که سرمایه گذاری پیدا می شود. انرژی‌های تجدیدپذیر زمینی نمی‌توانند بدون زیرساخت باتری بسیار پرهزینه، برق بی‌وقفه و با بار پایه ارائه کنند، در حالی که هسته‌ای همیشه با مخالفت‌های شدید مواجه است. Cash معتقد است که انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا، بخش حیاتی این ترکیب است، اگر بخواهیم به صفر برسیم، و صرفاً درخواست از مردم برای استفاده کمتر از انرژی یک "ایده خطرناک" است. او می‌گوید که بیشتر جنگ‌ها به دلیل کمبود منابع بوده است. "اگر ما به چگونگی ادامه دادن تمدن به جلو نگاه نکنیم، جایگزین بسیار ترسناک است."
