Пришло время серьезно подумать о солнечной энергии из космоса?

29.07.2021 0 Редакция Steelgrey

Остаются огромные технологические препятствия, но потенциал SBSP по обеспечению чистой, неисчерпаемой энергии требует согласованных государственных исследований и разработок, делиться мнением Спенсер Каплан в spacenews.

Если бы у Соединенных Штатов была национальная группировка космических солнечных электростанций, когда в Техасе в феврале произошли массовые отключения электроэнергии, федеральное правительство могло бы немедленно предоставить аварийное электричество гражданскому населению. © НАСА / Обсерватория солнечной динамики.

В конце 1960-х предприимчивый ученый Питер Глейзер предложил использовать орбитальные спутники для сбора поступающего солнечного излучения, преобразования его в микроволны и передачи его на сфокусированные приемники на Земле, где оно будет преобразовано в электричество.

Хотя космическая солнечная энергия (SBSP) звучит как научная фантастика, ученые и инженеры изучали разработку футуристической технологии в течение десятилетий, но неоднократно приходили к одному и тому же выводу: SBSP, вероятно, технологически возможен, но для того, чтобы это стало осуществимо, затраты на запуск должны значительно снизится.

Теперь, когда такие компании, как SpaceX, Blue Origin и Rocket Lab продемонстрировали возможности повторного использования, а затраты на запуск резко падают, пришло время серьезно и смело задуматься о разработке SBSP.

Преимущества SBSP сложно переоценить.

Во-первых, технология могла бы в конечном итоге обеспечить неисчерпаемую чистую энергию для гражданского населения, потому что SBSP не производит вредных побочных продуктов и использует солнечное излучение в качестве “топлива”.

Соединенные Штаты также могут использовать SBSP для создания динамичной национальной энергетической системы по образцу Стратегического нефтяного резерва.

Если бы в Соединенных Штатах было национальное “созвездие” SBSP, когда в Техасе в феврале произошли широкомасштабные отключения, федеральное правительство могло бы немедленно предоставить аварийное электричество гражданскому населению.

Ученые и инженеры даже предложили использовать SBSP для обеспечения работы по исследованию Луны и добыче ресурсов в постоянно затененных регионах Луны (PSR), где традиционную солнечную энергию было бы невозможно использовать.

SBSP также имеет огромное военное применение.

Военные могут использовать SBSP для питания удаленных баз вместо использования опасных топливных конвоев, которые стоят до сотен долларов за галлон.

SBSP также теоретически может использоваться для питания беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), позволяя им оставаться в воздухе до тех пор, пока их компоненты не выйдут из строя.

Устранение энергии как ограничивающего фактора в военных операциях может радикально изменить обычную военную доктрину.

Признавая огромный потенциал SBSP, страны по всему миру начали активно инвестировать в потенциально преобразующую технологию.

В 2009 году Япония приняла закон, который требует от правительства изучить SBSP и планирует построить систему мощностью 1 ГВт в 2030-х годах.

Европейский Союз и Индия также начали рассматривать SBSP как потенциальную энергосистему будущего.

Однако ни одна страна не приблизилась к интересам и уровню инвестиций Китая.

Китай построил первую в мире базовую установку SBSP и планирует построить спутник мощностью 100 кВт на LEO к 2025 году, спутник мощностью 1 мВт на GEO к 2035 году и полноценный коммерческий спутник в 2050 году.

Поскольку SBSP может быть трансформирующей технологией, разумно спросить, почему Соединенные Штаты не вкладывают значительные средства в SBSP.

Честно говоря, Соединенные Штаты запустили несколько исследовательских проектов, таких как Lectenna Морской исследовательской лаборатории (NRL), фотоэлектрический радиочастотный антенный модуль (PRAM) и эксперименты с передачей мощности через лазер (PTROL).

Министерство обороны также начало партнерство на 100 миллионов долларов с Northrop Grumman в области инкрементных демонстраций и исследований космической солнечной энергии (SSPIDR), целью которого является запуск демонстрационного космического корабля SBSP под названием Arachne в 2024 году.

Тем не менее, у Соединенных Штатов нет четкого плана для SBSP и они находится под опасным риском отставания от своих конкурентов.

Чтобы хорошо позиционировать себя в будущем, Соединенным Штатам следует начать относиться к космической солнечной энергии как к революционной технологии, которой она могла бы быть.

Правительство могло бы начать с определения точечной организации, которая будет координировать и руководить исследованиями SBSP.

Назвав ведущую организацию, SBSP станет «болельщиком» Конгресса для привлечения федерального финансирования, а также прояснит внутренние и международные регулятивные обязанности.

Соединенным Штатам следует также привлечь частный сектор, субсидируя исследования и разработки SBSP.

В нынешнем виде SBSP, вероятно, рассматривается как слишком рискованный для устойчивых частных инвестиций, но если бы правительство взяло на себя часть затрат, как это происходит с другими формами зеленой энергии, частный сектор мог бы быть более склонен развивать возможности SBSP.

Наконец, правительство должно профинансировать полномасштабную демонстрацию технологии SBSP.

По-прежнему существуют серьезные технологические препятствия, такие как тепловые проблемы, связанные с масштабным строительством, и недостаток опыта в космическом строительстве.

Запуск согласованной государственной программы исследований и разработок под эгидой выбранной точечной организации может вызвать интерес частного сектора и одновременно снизить остающиеся технологические проблемы.

Поскольку Соединенные Штаты приближаются к середине 21 века, они должны смело и стратегически думать о будущем.

Принятие мер по превращению SBSP из научной фантастики в реальность было бы смелым и необходимым шагом для обеспечения готовности страны к предстоящим вызовам.


Поделиться статьей:

Подписаться на новости:




В тему: