ยุโรปเริ่มจริงจังกับการทำให้พลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศกลายเป็นความจริง

ข้อเสนอสำหรับการฉายแสงพลังงานแสงอาทิตย์ ลงจากอวกาศ มีมาตั้งแต่ปี 1970 แต่แนวคิดนี้ถูกมองว่าเป็นมากกว่านิยายวิทยาศาสตร์มานานแล้ว แม้ว่าตอนนี้ยุโรปดูเหมือนจะจริงจังกับการทำให้มันเป็นจริง

พลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศ (SBSP) เกี่ยวข้องกับการสร้างแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ในวงโคจรเพื่อรวบรวมแสงแดด จากนั้นส่งพลังงานที่เก็บรวบรวมกลับมายังโลกผ่านไมโครเวฟหรือเลเซอร์กำลังสูง วิธีการนี้มีข้อดีหลายประการเหนือกว่าพลังงานแสงอาทิตย์บนบก รวมถึงการไม่มีกลางคืนและสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย และการขาดบรรยากาศในการลดแสงจาก sก.

แต่ความท้าทายด้านวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับการสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่ในอวกาศ และความซับซ้อนของเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง หมายความว่าแนวคิดดังกล่าวยังคงอยู่บนกระดานวาดภาพจนถึงตอนนี้ Josef Aschbacher ผู้อำนวยการองค์การอวกาศยุโรปต้องการเปลี่ยนสิ่งนั้น

ผู้สนับสนุนเทคโนโลยีมาอย่างยาวนาน Aschbacher เพิ่งประกาศแผนสำหรับเทคโนโลยีใหม่ วิจัยและพัฒนา โครงการ โทรศัพท์ed Solaris ซึ่งจะวางรากฐานสำหรับบทบาทเต็มรูปแบบlออกจากเทคโนโลยีในปลายศตวรรษนี้ ข้อเสนอจะถูกส่งไปยังสภา ESA ซึ่งทำการตัดสินใจด้านเงินทุนสำหรับหน่วยงานในการประชุมในเดือนพฤศจิกายน

"ตามอวกาศ sOLAR pจะเป็นก้าวสำคัญสู่ความเป็นกลางของคาร์บอนและความเป็นอิสระด้านพลังงานสำหรับยุโรป” เขาได้เริ่มทวีต. “เรามีหน่วยการสร้างหลักอยู่แล้ว แต่ขออธิบายให้กระจ่างว่า โครงการจะประสบความสำเร็จนั้น ยังต้องการการพัฒนาเทคโนโลยีและเงินทุนจำนวนมาก”

การเคลื่อนไหวดังต่อไปนี้ ปล่อยสองรายงาน ได้รับมอบหมายจากหน่วยงานให้ประเมินความเป็นไปได้ของ SBSP โดยที่ปรึกษา Frazer-Nash ในสหราชอาณาจักรและ Roland Berger ในเยอรมนี ทั้งสองสรุปว่าเทคโนโลยีสามารถแข่งขันกับราคาไฟฟ้ารูปแบบอื่นได้ภายในกลางศตวรรษนี้ แต่ตัวเลขบางส่วนก็น่าจับตามอง

รายงานของ Frazer-Nash ประมาณการว่า วิจัยและพัฒนา การลงทุนที่จำเป็นในการเข้าถึงดาวเทียม SBSP ต้นแบบอาจสูงถึง 15.8 พันล้านยูโร (15.8 พันล้านดอลลาร์) การสร้างดาวเทียมปฏิบัติการครั้งแรกอาจมีราคาประมาณ 9.8 พันล้านยูโรและจะมีค่าใช้จ่ายอีก 3.5 พันล้านยูโรในการใช้งานตลอดอายุการใช้งาน ยิ่งสร้างดาวเทียมมาก ยิ่งถูกลง รายงานคาดการณ์ ที่ โดยสิบ ดาวเทียม, ต้นทุนเงินทุนจะลดลงเหลือ 7.6 พันล้านยูโร และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานเหลือ 1.3 พันล้านยูโร

แต่เนื่องจากมีแนวโน้มว่าต้องใช้ดาวเทียมหลายสิบดวงในการจัดหาพลังงานที่เหมาะสม ค่าใช้จ่ายเหล่านั้นจึงจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว อาร์เรย์ของดาวเทียม SBSP ระดับ "กิกะวัตต์" จำนวน 54 ดวงจะมีราคา 418 พันล้านยูโรในการพัฒนาและดำเนินการ ตามรายงาน ซึ่งจะชดเชยผลประโยชน์ 601 พันล้านยูโรจากการประหยัดพลังงานภาคพื้นดินและการปล่อย CO2s การลด

และดูเหมือนว่าตัวเลขเหล่านั้นอยู่ภายใต้ข้อแม้ที่ค่อนข้างหนักหน่วง The Roland Berger รายงาน ถึงค่าใช้จ่ายที่ใกล้เคียงกันสำหรับดาวเทียม SBSP แต่ละดวงเมื่อพิจารณาใน "ความก้าวหน้าที่สำคัญในเทคโนโลยีหลักและวิธีการผลิต" แต่เมื่อพวกเขาคำนวณต้นทุนตามสมมติฐานที่เราเห็นความก้าวหน้าเพียงเล็กน้อย ราคาป้าย €8.1 พันล้านก็เพิ่มขึ้นเป็น 33.4 พันล้านยูโร

มีหลายพื้นที่ที่ต้องทำล่วงหน้า สำหรับการเริ่มต้น ดาวเทียมเหล่านี้จะมีลำดับความสำคัญมากกว่าสิ่งที่เราเคยสร้างในอวกาศมาก่อน รายงานของ Roland Berger ประมาณการว่าพวกเขาจะมีพื้นที่ทั้งหมดประมาณ 15 ตารางกิโลเมตร (5.8 ตารางไมล์) เทียบกับ 8,000 ตารางเมตร (86,000 ตารางฟุต)eet) ของสถานีอวกาศนานาชาติ

ดาวเทียมแต่ละดวงมีแนวโน้มที่จะมีน้ำหนัก 10 มากกว่าสถานีอวกาศนานาชาติ 450 ตัน ดังนั้นเพียงแค่นำวัตถุดิบเข้าสู่วงโคจรจะต้องเพิ่มกำลังการผลิตปัจจุบันเกือบ 200 เท่า โครงสร้างเหล่านี้จะต้องประกอบขึ้นโดยหุ่นยนต์อิสระ (ซึ่งต่างจากหุ่นยนต์ควบคุมจากระยะไกล) ซึ่งจะต้องมีการปรับปรุงอย่างมากทั้งในการจัดการหุ่นยนต์และ AI

การเดินสายไฟระบบเหล่านี้เข้าด้วยกัน wอู เพิ่มน้ำหนักการเปิดตัวมากเกินไป ตามรายงานของ Roland Berger ดังนั้นประมาณสองล้านองค์ประกอบที่ประกอบขึ้นเป็นโครงสร้าง wอู ต้องมีการควบคุมและตรวจสอบแบบไร้สาย นั่นจะเป็นตัวแทนของเครือข่ายเซนเซอร์-แอคทูเอเตอร์ที่มีความซับซ้อนมากกว่าสิ่งที่เราสร้างขึ้นมาจนถึงปัจจุบัน

บางทีความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือการเพิ่มประสิทธิภาพของ ระบบส่งกำลังแบบไร้สาย ระบบ. รายงานของ Roland Berger ระบุว่า United States Naval Research ห้องปฏิบัติการได้จัดการส่งพลังงานกิโลวัตต์ในระยะทางประมาณหนึ่งไมล์ แต่การส่งพลังงานกิกะวัตต์ไปหลายพันกิโลเมตรผ่านอวกาศที่มีประสิทธิภาพสูงจะต้องมีการค้นพบครั้งสำคัญขั้นพื้นฐาน

ถ้า โครงการ Solaris โดยจะเน้นไปที่การพัฒนาล้ำสมัยในเซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูง การส่งพลังงานแบบไร้สาย และการประกอบในวงโคจรของหุ่นยนต์ โปรแกรมนี้ได้รับการออกแบบให้ใช้งานได้จนถึงปี 2025 โดยหวังว่าจะให้ข้อมูลเพียงพอสำหรับ ESA ในการตัดสินใจว่าจะต้องดำเนินการพัฒนาอย่างเต็มที่หรือไม่

แต่เมื่อพิจารณาจากขนาดของความท้าทายแล้ว บางคนเชื่อว่า SBSP เป็นโครงการแบบวงกลมในท้องฟ้า โดยมีโอกาสเพียงเล็กน้อยที่จะกลายเป็นความจริง เนื่องจาก Ars Technica หมายเหตุ Elon Musk ได้เยาะเย้ยแนวคิดนี้อย่างมีชื่อเสียง และการวิเคราะห์โดยนักฟิสิกส์ Casey Handmer ได้แสดงให้เห็นว่าการสูญเสียการส่งผ่าน, การสูญเสียความร้อน, โลจิสติกal ค่าใช้จ่ายและบทลงโทษที่มาจากการที่ต้องสร้างเทคโนโลยีของคุณให้อยู่รอดในอวกาศหมายความว่า SBSP จะมีเวลาหลายพันครั้งs ราคาแพงกว่าพลังงานแสงอาทิตย์บนบก

แต่อีเอสเอไม่ใช่คนเดียว หนึ่ง ดำเนินตามความคิดนี้ ประเทศญี่ปุ่น ได้ดำเนินการตรวจสอบ SBSP อย่างจริงจังตั้งแต่อย่างน้อยปี 2014 และเมื่อไม่นานมานี้ สหราชอาณาจักร และ สาธารณรัฐประชาชนจีน ได้กระโดดขึ้นไปบนเกวียน

ไม่ว่ารัฐบาลใดve ท้องที่จะมอบชนิดของทรัพยากรที่จำเป็นในการทำให้ SBSP เป็นจริง คงต้องรอดูกันต่อไป, แต่ ดูเหมือนว่าโมเมนตัมกำลังก่อตัว

เครดิตภาพ: ESA / Andreas Treuer