رؤیای انرژی خورشیدی فضا-پایه به واقعیت تبدیل می‌شود؟
آژانس فضایی اروپا قصد دارد در برنامه‌ی نوآورانه‌ی سولاریس، فناوری‌های کلیدی مورد نیاز برای تولید انرژی از فضا، شامل انرژی خورشیدی فضا-پایه را بررسی کند.
این طرح که هنوز در مرحله‌ی ایده و نمایش فناوری قرار دارد می‌تواند تحولی در زمینه‌ی تولید انرژی پاک محسوب شود و به این آژانس در مسیر کربن‌خنثی شدن کمک کند. نسخه‌ی آزمایشی یکی از این فناوری‌ها به‌تازگی در آلمان برای سرمایه‌گذاران و تصمیم‌گیرندگان دولتی به نمایش گذاشته شد.
انرژی خورشیدی فضا-پایه
آژانس فضایی اروپا (ESA) در ۹ نوامبر ۲۰۲۲ (۱۸ آبان ۱۴۰۱) طرحی مفهومی را منتشر کرد که طی آن سازوکار انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا تشریح شده است. همچنین نسخه‌ی آزمایشی تولید انرژی پاک از این روش و مفهوم انتقال برق بی‌سیم، اخیرا در کارخانه نوآوری X-Works ایرباس در مونیخ آلمان به نمایش درآمد.
این ایده در حقیقت بخشی از برنامه‌ی پیشنهادی «سولاریس» (SOLARIS) آژانس فضایی اروپا محسوب می‌شود که قرار است ۲۲ تا ۲۳ نوامبر (۱ تا ۲ آذر) در نشست شورای فضایی اروپا ارائه و درباره‌ی آن تصمیم‌گیری شود.
به گفته‌ی آژانس فضایی اروپا انتشار اطلاعات این طرح‌ها کمک خواهد کرد تا «کشورهای عضو آژانس، انتخابی آگاهانه درباره‌ی روند اجرایی انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا به‌عنوان منبع جدید انرژی پاک و همیشگی داشته باشند که مکمل منابع انرژی تجدیدپذیر فعلی به‌شمار می‌رود. این طرح می‌تواند به اروپا کمک کند تا سال ۲۰۵۰ میلادی به هدف انتشار خالص صفر گازهای گلخانه‌ای دست یابد.»
دریافت همیشگی انرژی خورشیدی
در نسخه‌ی آزمایش این طرح، انرژی سبز با استفاده از پرتوهای مایکروویو بین دو نقطه به فاصله‌ی ۳۶ متر، که نمایانگر «فضا» و «زمین» بودند، منتقل شد. نیروی دریافتی برای روشن کردن یک شهر مدل، تولید هیدروژن سبز با تجزیه‌ی آب و حتی برای تولید نخستین آبجو ۰% الکل خنک‌سازی شده به‌صورت بی‌سیم استفاده شد.
برای یک نسخه‌ی واقعی از یک سیستم انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا، ماهواره‌های انرژی خورشیدی در مدار زمین‌ثابت، نور خورشید را به صورت دائمی در ۷ روز هفته و ۲۴ ساعت شبانه‌روز جمع‌آوری و سپس آن را به امواج مایکروویو با شدت کم تبدیل می‌کنند تا به‌طور ایمن به ایستگاه‌های گیرنده روی زمین بتابد.
با توجه به این ساختار فیزیکی، ماهواره‌های انرژی خورشیدی باید بسیار بزرگ و در حد چند کیلومتر باشند و می‌توانند قدرتی معادل یک نیروگاه هسته‌ای معمولی تولید کنند. در مقابل گیرنده‌های زمینی هم باید ابعاد زیادی داشته باشند.
زیرساخت‌های مورد نیاز
طبق اعلام ESA دستیابی به این چشم‌انداز به پیشرفت‌های فنی گسترده در زمینه‌های مختلف نیاز دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به پیشرفت در ساخت‌وساز فضایی و مونتاژ رباتیک، تأمین انرژی فتوولتائیک کم‌هزینه و پربازده، سازه‌های الکترونیکی پرقدرت و شکل‌دهی پرتوهای فرکانس رادیویی اشاره کرد.
علاوه بر این از نظر ایمنی، به تأیید اثرات خوش‌خیم امواج مایکروویو کم‌توان بر سلامت انسان و حیوانات هم نیاز است. همچنین باید سازگاری پرتوهای مایکروویو با هواپیما و ماهواره مورد مطالعه قرار بگیرد. به گفته‌ی ESA هر پیشرفتی در این زمینه‌ها، برای بسیاری دیگر از تلاش‌های پرواز فضایی انسان و همچنین دیگر کاربردهای زمینی سودمند خواهد بود.
ایده‌ای قدیمی با طرحی نو
گفتنی است ایده‌ی استفاده از انرژی خورشیدی فضا-پایه چندان هم جدید محسوب نمی‌شود و حتی در دهه‌های گذشته توسط «جرارد اونیل» (Gerard K. O’Neill) مطرح شده است. «دواین دی» (Dwayne Day) در ۲۸ فوریه ۲۰۲۲ (۹ اسفند ۱۴۰۰) درباره‌ی طرح او نوشت: «جرارد کی. اونیل، اگرچه دیگر عموم مردم با او آشنا نیستند، اما زمانی شناخته‌شده‌ترین مدافع آینده‌ی انسان در فضا بود.»
او افزود: «در دهه‌ی ۱۹۷۰، دیدگاه اونیل درباره‌ی شهرهای غول‌پیکر در فضا برای مدت کوتاهی مورد توجه قرار گرفت. او در تلویزیون و سخنرانی‌ها درباره‌ی این طرح صحبت کرد و حتی با تشکیل انجمن L-5 یک جنبش پیشگام فضایی را بنیان گذاشت. دیدگاه اونیل با مفهوم انرژی خورشیدی فضا-پایه گره خورده بود، ایده‌ای که حتی همان زمان هم توسط ناسا و شرکت‌های بزرگ هوافضا مورد ارزیابی قرار گرفت.»
بنابراین استفاده از انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا، رؤیای دیرینه‌ی علاقه‌مندان به فضاست که در صورت تأیید در شورای آژانس فضایی اروپا می‌تواند نوید یک طرح انقلابی در مدار زمین را بدهد.
عکس کاور: طرحی گرافیکی از تجهیزات انرژی خورشیدی فضا-پایه
Credit: ESA
منابع: EarthSky
