نیروگاه فضایی خورشیدی شاید برق ساکنان آینده ماه را تامین کند

مجموعه: اخبار علمی و آموزشی

تاریخ انتشار : چهارشنبه, 28 تیر 1402 14:12

به گزارش ایسنا به نقل از آی‌ای، تصور کنید که خانواده شما از انرژی خورشیدی منتقل شده از فضا استفاده کند. اگرچه ممکن است این اتفاق در آینده‌ی نزدیک رخ ندهد، اما این مفهوم پتانسیلی برای تحقق در زمان‌های پیش رو دارد.

نیروگاه‌های خورشیدی مبتنی بر فضا در سال‌های اخیر بیش از هر زمان دیگری مورد توجه قرار گرفته‌اند.

دانشمندان در حال مسابقه دادن هستند تا آزمایش کنند که آیا این فناوری می‌تواند انرژی خورشیدی را جذب کند و الکتریسیته پاک را به زمین ارسال کند؟

صفحات خورشیدی مستقر در فضا، توانایی جذب مداوم نور خورشید به صورت بی حد و حصر و بدون محدودیت‌های ناشی از غروب خورشید را دارند. این ویژگی، آنها را به یک منبع انرژی استثنایی و پایدار تبدیل می‌کند.

کارشناسان اکنون به این فکر می‌کنند که آیا انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا می‌تواند برق ساکنان آینده‌ی کره ماه را نیز تامین کند یا خیر.

اکنون آژانس فضایی اروپا(ESA) به همراه یک شرکت سوئیسی به نام استرواستورم(Astrostrom) یک طرح مفهومی جدید به نام ایستگاه قمری زمین بزرگ(GE⊕-LPS) پیشنهاد کرده‌اند. این مفهوم آینده‌نگرانه می‌تواند برای تولید انرژی خورشیدی در مقیاس انبوه بسیار سودمند باشد و همچنین می‌تواند انرژی پاک را نه تنها برای زمینی‌ها، بلکه برای زیستگاه‌های آینده در کره ماه نیز فراهم کند.

یک نیروگاه پروانه‌ای شکل

این پروژه جدید بخشی از کمپین سکوی نوآوری فضای باز آژانس فضایی اروپا به نام «انرژی پاک – ایده‌های جدید برای انرژی خورشیدی از فضا» است.

بر اساس اعلام آژانس فضایی اروپا، این نیروگاه پروانه‌ای شکل به احتمال زیاد دارای صفحات خورشیدی V شکل با آنتن‌های یکپارچه، مستقر در یک پیکربندی مارپیچی با توانایی استقرار و گسترش به مساحت بیش از یک کیلومتر مربع خواهد بود.

از نظر تئوری، این ایستگاه می‌تواند چند مگاوات توان مایکروویو را به گیرنده‌های صفحات خورشیدی در سطح ماه برساند.

این مطالعه پیش‌بینی می‌کند که این مفهوم می‌تواند ۲۳ مگاوات برق ثابت برای انجام عملیات‌های مختلف ماه را تامین کند.

علاوه بر این، مفهوم ارائه شده مستلزم استفاده از منابع در دسترس ماه برای به حداقل رساندن هزینه‌ها و حذف نیاز به انتقال مجموعه گسترده‌ای از زیرساخت‌ها از زمین است.

این نیروگاه قمری با منابع ماه مانند آهن و گوگرد بازیابی شده از سطح ماه برای تولید پیریت(pyrite) برای سلول‌های خورشیدی ساخته می‌شود.

در مقابل، ماهواره‌های انرژی خورشیدی در مقایسه با ماهواره‌هایی که مستقیماً از سیاره ما پرتاب می‌شوند، گزینه‌ی عملی‌تری برای استقرار در مدار زمین‌ثابت هستند که از ماه پرتاب می‌شوند.

سانجی ویجندران، سرپرست «ابتکار مقدماتی» SOLARIS که زمینه را برای عملی شدن انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا برای برآوردن نیازهای انرژی پاک روی زمین فراهم می‌کند، می‌گوید: پرتاب تعداد زیادی از ماهواره‌های انرژی خورشیدی در مقیاس گیگاوات به مدار از سطح زمین با مشکل کمبود ظرفیت پرتاب و همچنین آلودگی جوی قابل توجه مواجه خواهد شد.

وی افزود: اما هنگامی که مفهومی مانند GE⊕-LPS فرآیندهای ساخت قطعات و مفهوم مونتاژ یک ماهواره انرژی خورشیدی در مدار ماه را اثبات می‌کند، می‌توان آن را برای تولید ماهواره‌های انرژی خورشیدی بیشتر از منابع ماه برای خدمت به زمین مورد بهره‌برداری قرار داد.

این ایستگاه به عنوان رابط بین عملیات‌های زمین و ماه عمل می‌کند

یکی دیگر از جنبه‌های جذاب این ایده این است که می‌تواند به کاوشگران انسانی در آینده اجازه دهد در این ایستگاه‌ها زندگی کنند.

این ایستگاه حدود ۶۱ هزار و ۳۵۰ کیلومتر از سطح ماه در نقطه لاگرانژ زمین-ماه فاصله خواهد داشت. نقاط لاگرانژ مکان‌های خاصی در فضا هستند که اجسام مستقر در آن تمایل به حفظ حضور ثابت و پایدار دارند.

در این مکان پیشنهادی، ایستگاه به عنوان رابط بین عملیات‌های زمین و ماه عمل خواهد کرد. برخی از ماژول‌های آن دارای تنظیمات گرانش مصنوعی برای شبیه سازی شرایط زمین‌مانند برای سلامت فضانوردان آینده هستند.

ویجندران می‌گوید: این علاوه بر تأمین انرژی پاک کافی برای زمین، مزایای زیادی را نیز از جمله توسعه یک سیستم حمل ‌و نقل، استخراج، پردازش و تأسیسات تولیدی در ماه و در مدار که منجر به تولد یک تمدن فضایی می‌شود، به همراه خواهد داشت.

اخیراً پژوهشگران موسسه فناوری کالیفرنیا(Caltech) به نقطه عطف قابل توجهی در زمینه انتقال انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا رسیده‌اند. نمونه اولیه آنها برای اولین بار با موفقیت مقدار کمی برق را از فضا به زمین ارسال کرد.

انتظار می‌رود در سال‌های آینده پیشرفت مشابهی صورت گیرد، زیرا فناوری با سرعتی روزافزون به رشد خود برای تحقق اهداف اقلیمی ادامه می‌دهد.

با این وجود، این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی خود است و راه درازی در پیش دارد تا بتواند بیش از یک میلیارد خانه در این سیاره را تامین کند.