אירופה מתחילה ברצינות להפוך את כוח השמש מבוסס החלל למציאות

הצעות לאנרגיה סולארית זורמת למטה מהחלל קיימים מאז שנות ה-1970, אבל הרעיון נתפס מזמן כמעט יותר ממדע בדיוני. עם זאת, נראה שאירופה מתחילה להיות רצינית בהפיכתה למציאות.

אנרגיה סולארית מבוססת חלל (SBSP) כרוכה בבניית מערכים מסיביים של פאנלים סולאריים במסלול כדי לאסוף אור שמש ולאחר מכן להקרין את האנרגיה הנאספת בחזרה לכדור הארץ באמצעות גלי מיקרו או לייזרים בעלי הספק גבוה. לגישה מספר יתרונות על פני אנרגיה סולארית יבשתית, כולל היעדר לילה ומזג אוויר סוער והיעדר אווירה להחלשת האור מה sא.

אבל האתגר ההנדסי הכרוך בבניית מבנים כה גדולים בחלל, והמורכבות של הטכנולוגיות המעורבות, גרמו לכך שהרעיון נשאר על לוח השרטוטים עד כה. מנכ"ל סוכנות החלל האירופית, יוסף אשבאכר, רוצה לשנות את זה.

אשבאכר, חסיד ותיק של הטכנולוגיה, הכריז לאחרונה על תוכניות לחדש מחקר ופיתוח התוכנית שיחהed Solaris, שיניח את הבסיס לתפקיד בקנה מידה מלאlמחוץ לטכנולוגיה בהמשך המאה הנוכחית. ההצעה תועבר למועצת ESA, שמקבלת החלטות מימון עבור הסוכנות, בפגישה בנובמבר.

"מבוסס חלל sאולאר pהאוור יהיה צעד חשוב לקראת ניטרליות פחמן ועצמאות אנרגטית עבור אירופה." הוא צייץ. "יש לנו כבר את אבני הבניין העיקריות, אבל הרשו לי להיות ברור: כדי שהפרויקט יצליח, עדיין יש צורך בפיתוח טכנולוגי ובמימון רב".

המהלך עוקב אחר ה פרסום שני דוחות הוזמן על ידי הסוכנות להעריך את היתכנות SBSP על ידי חברת הייעוץ Frazer-Nash הבריטית ורולנד ברגר הגרמנית. שניהם הגיעו למסקנה שהטכנולוגיה יכולה להתחרות עם צורות אחרות של חשמל במחיר עד אמצע המאה הזו, אבל חלק מהמספרים מאיר עיניים.

הדו"ח של פרייזר-נאש העריך כי מחקר ופיתוח ההשקעה הנדרשת כדי להגיע פשוט לאב-טיפוס של לוויין SBSP עשויה להגיע ל-15.8 מיליארד אירו (15.8 מיליארד דולר). בניית הלוויין המבצעי הראשון עשויה לעלות כ-9.8 מיליארד אירו ותעלה עוד 3.5 מיליארד אירו לפעול במהלך חייו. ככל שנבנו יותר לוויינים, כך הם זולים יותר, כך צופה הדו"ח זֶה עד העשירי לוויין, עלויות ההון ירדו ל-7.6 מיליארד אירו והעלויות התפעוליות ירדו ל-1.3 מיליארד אירו.

אבל בהתחשב בכך שסביר שידרשו עשרות מהלוויינים הללו כדי לספק כמות סבירה של כוח, העלויות הללו יצטברו במהירות. מערך של 54 לווייני SBSP "בדרגת ג'יגה וואט" יעלה 418 מיליארד אירו לפיתוח ותפעול, לפי הדו"ח, אשר יקוזז על ידי 601 מיליארד אירו בהטבות מחסכון בייצור אנרגיה יבשתית ופליטת CO2s צמצומים.

ונראה שהדמויות האלה כפופות לכמה אזהרות כבדות למדי. הרולאן ברגר לדווח הגיעו להערכות עלות דומות עבור כל לוויין SBSP כאשר נלקח בחשבון "התקדמות משמעותית בטכנולוגיות מפתח וגישות ייצור". אבל כאשר חישבו עלויות על סמך ההנחה שאנו רואים התקדמות מינימלית, תג המחיר של 8.1 מיליארד יורו קפץ ל-33.4 מיליארד יורו.

יש הרבה תחומים שבהם צריך להתקדם. בתור התחלה, הלוויינים האלה יהיו בסדרי גודל גדולים יותר מכל מה שאי פעם בנו בחלל בעבר; דו"ח רולנד ברגר מעריך שיהיה להם שטח כולל של כ-15 קמ"ר (5.8 מייל רבוע) בהשוואה ל-8,000 מ"ר (86,000 פר' רבוע)eeט) של תחנת החלל הבינלאומית.

כל לוויין צפוי לשקול 10 פי כמה מה-ISS של 450 טון, כך שעצם הכנסת חומרי הגלם למסלול תדרוש גידול של כמעט פי 200 בקיבולת השיגור הנוכחית. כשהם שם, המבנים הללו יצטרכו להיות מורכבים על ידי רובוטים אוטונומיים (בניגוד לרובוטים הנשלטים מרחוק), אשר ידרשו שיפור מסיבי הן במניפולציה הרובוטית והן ב-AI.

חיווט פיזי של מערכות אלו יחד would להוסיף משקל שיגור רב מדי, על פי דו"ח רולנד ברגר, כך שכשני מיליון הרכיבים המרכיבים את המבניםould יש צורך בשליטה ובניטור אלחוטי. זה יייצג רשת מפעילי חיישנים מורכבת בהרבה מכל מה שבנינו עד היום.

עם זאת, אולי האתגר הגדול ביותר יהיה הגדלת היעילות של שידור כוח אלחוטי מערכת. הדו"ח של רולנד ברגר מציין כי המחקר הימי של ארצות הברית המעבדה הצליחה להעביר קילוואט של כוח למרחקים של כמייל, אבל הקרנת ג'יגה וואט על פני אלפי קילומטרים בחלל ביעילות גבוהה תדרוש פריצות דרך בסיסיות.

אם פרויקט Solaris מקבל את האישור, הוא יתמקד בקידום הטכנולוגיה המתקדמת בתאים סולאריים בעלי יעילות גבוהה, העברת חשמל אלחוטית והרכבה רובוטית במסלול. התוכנית מתוכננת לפעול עד 2025, ואז יש לקוות שהיא תספק מספיק מידע כדי ש-ESA תחליט אם היא רוצה להמשיך בפיתוח מלא.

אבל בהתחשב בהיקף האתגר, יש הסבורים ש-SBSP היא תוכנית עוגה בשמיים עם סיכוי קטן להפוך למציאות. כפי ש Ars Technica מציין, אילון מאסק לעג לרעיון המפורסם, וניתוח של הפיזיקאי קייסי האנדמר הראה שאובדי שידור, הפסדים תרמיים, לוגיסטיקהal עלויות, והעונש הנובע מהצורך לבנות את הטכנולוגיה שלך כדי לשרוד את קשיי החלל פירושם ש-SBSP יהיה אלפי זמןs יקר יותר מאנרגיה סולארית יבשתית.

אבל ESA היא לא היחידה אחד לרדוף אחרי הרעיון הזה. יפן חוקר ברצינות את SBSP מאז 2014 לפחות, ולאחרונה הממלכה המאוחדת ו סין קפצו על העגלה.

האם לאף אחת מהממשלות הללו ישve הבטן להתחייב לסוג המשאבים הדרושים כדי להפוך את SBSP למציאות נותר לראות, אבל נראה שהמומנטום בונה.

קרדיט תמונה: ESA/Andreas Treuer