Європа серйозно налаштована на те, щоб зробити реальністю використання космічної сонячної енергії

Пропозиції щодо сонячних променів з космосу існують з 1970-х років, але ця ідея довгий час вважалася не більш ніж науковою фантастикою. Однак зараз Європа, схоже, серйозно збирається втілити це в реальність.

Космічна сонячна енергія (SBSP) передбачає створення масивних масивів сонячних панелей на орбіті для збору сонячного світла, а потім передачу зібраної енергії назад на Землю за допомогою мікрохвиль або потужних лазерів. Цей підхід має кілька переваг перед земною сонячною енергією, включаючи відсутність ночі та поганої погоди та відсутність атмосфери, яка б послаблювала світло від sа.

Але інженерна проблема, пов’язана зі створенням таких великих споруд у космосі, і складність задіяних технологій означали, що ця ідея поки що залишається на креслярській дошці. Генеральний директор Європейського космічного агентства Йозеф Ашбахер хоче це змінити.

Давній прихильник цієї технології, Ашбахер нещодавно оголосив про плани щодо нової дослідження і розробка програма called Solaris, який закладе основу для повномасштабної роліlвийшли з технології пізніше цього століття. Пропозиція буде винесена на засідання Ради ESA, яка приймає рішення про фінансування агентства, у листопаді.

"Космічного базування sолар power стане важливим кроком до вуглецевої нейтральності та енергетичної незалежності для Європи», він цвірінькав. «У нас уже є основні будівельні блоки, але дозвольте мені сказати чітко: щоб проект був успішним, все ще потрібні значні технологічні розробки та фінансування».

Рух слідує за випуск двох звітів за дорученням агентства оцінити здійсненність SBSP британською консалтинговою компанією Frazer-Nash і німецькою Roland Berger. Обидва дійшли висновку, що технологія зможе конкурувати з іншими видами електроенергії за ціною до середини цього століття, але деякі цифри відкривають очі.

У звіті Фрейзера-Неша зазначено, що дослідження і розробка Інвестиції, необхідні для простого створення прототипу супутника SBSP, можуть досягти 15.8 мільярда євро (15.8 мільярда доларів). Створення першого працюючого супутника може коштувати приблизно 9.8 мільярда євро, а експлуатація протягом усього терміну служби коштуватиме ще 3.5 мільярда євро. Чим більше супутників побудовано, тим дешевше вони коштують, відповідно до звіту Що десятою супутник, капітальні витрати впадуть до 7.6 млрд євро, а операційні витрати – до 1.3 млрд євро.

Але враховуючи те, що, ймовірно, знадобляться десятки цих супутників, щоб забезпечити розумну кількість енергії, ці витрати швидко зростуть. Відповідно до звіту, розробка та експлуатація масиву з 54 супутників SBSP «гігаватного класу» обійдеться в 418 мільярдів євро, що буде компенсовано 601 мільярдом євро в результаті економії наземного виробництва енергії та викидів CO2.s скорочення.

І здається, що ці цифри підлягають досить серйозним застереженням. Роланд Бергер звітом досягли подібних оцінок витрат для кожного супутника SBSP, враховуючи «суттєві досягнення в ключових технологіях і підходах до виробництва». Але коли вони підрахували витрати на основі припущення, що ми бачимо мінімальний прогрес, ціна в 8.1 мільярда євро підскочила до 33.4 мільярда євро.

Є багато сфер, де потрібно досягти прогресу. Для початку ці супутники будуть на порядки більші за будь-які, які ми коли-небудь створювали в космосі раніше; Згідно зі звітом Roland Berger, вони мали б загальну площу близько 15 квадратних кілометрів (5.8 квадратних миль) порівняно з 8,000 квадратними метрами (86,000 XNUMX квадратних метрів).eeт) Міжнародної космічної станції.

Кожен супутник, ймовірно, важить 10 разів більше, ніж 450-тонна МКС, тож для простого виведення сировини на орбіту знадобиться майже 200-кратне збільшення поточної потужності запуску. Опинившись там, ці структури повинні будуть бути зібрані автономними роботами (на відміну від дистанційно керованих роботів), що вимагатиме значного вдосконалення роботизованої маніпуляції та ШІ.

Фізичне з’єднання цих систем разом зОулд Згідно зі звітом Roland Berger, приблизно два мільйони компонентів, які складають конструкції, додають надто великої стартової ваги.Оулд потребують бездротового контролю та моніторингу. Це представляло б мережу датчиків і приводів, набагато складнішу, ніж будь-що, що ми створили на сьогоднішній день.

Можливо, найбільшою проблемою буде підвищення ефективності бездротова передача електроенергії система. У звіті Roland Berger зазначається, що Військово-морські дослідження США Лабораторії вдалося передати кіловати потужності на відстань приблизно в одну милю, але передача гігават на тисячі кілометрів у космос із високою ефективністю потребуватиме фундаментальних проривів.

Якщо Проект Solaris отримає добро, вона буде зосереджена на просуванні найсучасніших високоефективних сонячних батарей, бездротової передачі електроенергії та роботизованого складання на орбіті. Програма розрахована на тривалість до 2025 року, і сподіваються, що тоді вона надасть достатньо інформації, щоб ESA вирішило, чи хоче воно продовжувати повну розробку.

Але враховуючи масштаби виклику, дехто вважає, що SBSP — це безцільна схема з невеликими шансами стати реальністю. як Ars Technica зазначає, що Ілон Маск висміяв цю ідею, а аналіз фізика Кейсі Хендмера показав, що втрати при передачі, теплові втрати, логістикаal витрати та штраф, який виникає через необхідність створювати свою технологію, щоб вижити в суворих умовах космосу, означає, що SBSP буде тисячі часуs дорожче, ніж земна сонячна енергія.

Але ESA не єдине один переслідуючи цю ідею. Japan серйозно розслідує SBSP принаймні з 2014 року та нещодавно Сполучене Королівство та Китай кинулися на підножку.

Чи має будь-який із цих урядівve шлунок, щоб залучити ресурси, необхідні для втілення SBSP у реальність залишається побачити, але здається, що імпульс наростає.

Авторство зображення: ESA/Andreas Treuer