Saules enerģija: kā Ķīnas kosmosa saistītā stacija uzspiedīs pie zemes

Pētnieki Ķīnā plāno kosmosā saules lauku saimniecību - tā ir ambiciozs projekts, kas varētu nodrošināt enerģiju sešas reizes lielāks par Zemes instalāciju intensitāti. Projekts, kas padarīja Ķīnas sākumlapu Zinātne un tehnoloģijas ikdienā pagājušajā nedēļā, orbītā atradīsies kosmosā un izlādētu enerģiju uztvērējam.

Stacija, iespējams, orbītā ap 22 000 jūdzēm virs Zemes un gūtu labumu no enerģijas novākšanas bez jebkādām komplikācijām no sezonas izmaiņām vai atmosfēras apstākļiem, nodrošinot enerģiju 99 procentiem no laika. Paredzams, ka tas sver satriecošu 1000 tonnu, kas ir aptuveni 600 tonnas vairāk nekā Starptautiskā kosmosa stacija, tāpēc pētnieki meklē alternatīvas, piemēram, izmantojot robotus un 3D printerus, lai veidotu telpu. Ideja nav nekas jauns: NASA sāka pētīt ideju 1970. gadu vidū arābu naftas embargo laikā, un pat izstrādāja drosmīgus jēdzienus, piemēram, SunTower:

Skatīt vairāk: Ķīnas Mēness nolaišanās: Vai šī vēsturiskā misija uzsāks jaunu kosmosa sacensību?

Lielākā daļa kosmosa saules enerģijas koncepciju ietver lāzeru vai mikroviļņu izmantošanu, lai atgrieztu enerģiju atpakaļ uz Zemi. Lāzera satelīti maksā aptuveni 500 miljonus ASV dolāru, lai sāktu darbu un orbītā atrastos zemākā augstumā, kas ir apmēram 250 jūdzes. Diemžēl, tie tikai staro aptuveni vienu līdz 10 megavatus uz vienu satelītu, un drošības problēmas lāzeros var padarīt to pārāk riskantu.

Alternatīva pieeja ir mikroviļņu iekārtām. Šie satelīti uz uztvērēju var nosūtīt līdz pat vienu gigavatu enerģijas ar vienmērīgu enerģijas plūsmu caur drošu gaismu, kas darbojas caur lietus un mākoņiem. Diemžēl tai ir jāatrodas apmēram 22 000 jūdžu attālumā, un, kā atzīmē Ķīnas pētnieki, tas padara sākotnējos uzstādījumus un remontus grūts. Tas prasītu arī milzu uztvērēju vairāku jūdžu platumā. Lai gan sākotnējais iestatījums abiem šķiet grūts, tas varētu palīdzēt aptvert aptuveni 30 procentus saules enerģijas, kas atgūst atmosfēru.

Ķīnas plāns nākamo 10 gadu laikā ir pabeigt elektroenerģijas pārvades un bezvadu enerģijas testus, Chongqing jau uzsākot eksperimentālas iekārtas būvniecību. Tad 2030. gadā komanda plāno uzbūvēt megavatu līmeņa saules testēšanas staciju. Pētnieki plāno uzbūvēt galīgo gigavata līmeņa staciju pirms 2050. gada.

Pang Zhihao, Ķīnas Kosmosa tehnoloģiju akadēmijas pētnieks, to raksturoja kā „neizsmeļamu cilvēku tīras enerģijas avotu”. Tā kā Ķīnas kosmosa aģentūra arī nosūta zondes uz mēness tālāko pusi, tā varētu arī nodrošināt enerģiju tās kosmosa izpētes roboti.