نیروگاه‌های مستقر در فضا در حال تبدیل از یک رؤیا به یک چشم‌انداز جدی مهندسی هستند، چرا که دانشمندان امیدوارند بتوانند انرژی‌های تجدیدپذیر را به مدار زمین ببرند.
این که نیروگاه‌های بزرگ خورشیدی شناور در فضا که مقدار زیادی انرژی را به زمین می‌رسانند تا قبل از 1920 میلادی یک مسئله علمی تخیلی به نظر می‌رسیدند. با این حال یک قرن بعد، دانشمندان در تبدیل این مفهوم به واقعیت گام‌های بلندی برداشته اند.
تغییرات آب و هوایی بزرگترین چالش زمان ماست، بنابراین موارد زیادی در خطر هستند. افزایش دمای کره زمین منجر به تغییرات الگوهای آب و هوایی می‌شود که تأثیر تغییرات آن در حال حاضر در سراسر جهان احساس می‌شود. غلبه بر این چالش نیاز به تغییرات اساسی در نحوه تولید و مصرف انرژی دارد.
“هدف این است که نیروگاه‌های خورشیدی در فضا در دهه‌های آینده به واقعیت تبدیل شوند.”
فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر در سال های اخیر، با بهبود کارایی و هزینه کمتر ، به شدت توسعه یافته‌اند. اما یک مانع عمده در جذب آنها این واقعیت است که آنها تأمین انرژی مداوم ندارند. مزارع بادی و خورشیدی فقط در هنگام وزش باد یا تابش خورشید انرژی تولید می‌کنند اما ما هر روز به برق به‌صورت شبانه‌روزی نیاز داریم. در نهایت قبل از این که بخواهیم به سمت منابع تجدیدپذیر برویم به راهی برای ذخیره انرژی در مقیاس وسیع نیاز داریم.
[Elite_video_player id=”1″]
یک راه ممکن در این مورد تولید انرژی خورشیدی در فضاست که مزایای زیادی دارد. یک نیروگاه خورشیدی مستقر در فضا می‌تواند به صورت 24 ساعته به دور خورشید بچرخد. جو زمین همچنین مقداری از نور خورشید را جذب و منعکس می کند، بنابراین سلول های خورشیدی بالای جو، نور خورشید بیشتری دریافت می کنند و انرژی بیشتری تولید می‌کنند.
اما یکی از چالش‌های اساسی برای غلبه بر آن چگونگی جمع‌آوری، راه‌اندازی و استقرار چنین سازه‌های بزرگی است. یک ایستگاه برق خورشیدی ممکن است مجبور باشد 10 کیلومتر مربع – معادل 1400 زمین فوتبال – را پوشش دهد. استفاده از مواد سبک نیز حیاتی خواهد بود، زیرا بیشترین هزینه، هزینه پرتاب ایستگاه به فضا با موشک خواهد بود.
یک راه‌حل پیشنهادی توسعه هزاران ماهواره کوچکتر است که به‌هم پیوسته و پیکربندی می‌شوند تا یک مولد بزرگ خورشیدی را تشکیل دهند. در 2017 میلادی، محققان انستیتوی فناوری کالیفرنیا طرح‌هایی را برای یک نیروگاه مدولار، متشکل از هزاران کاشی فوق‌العاده سبک سلول خورشیدی ترسیم کردند. آنها همچنین نمونه اولیه کاشی به وزن 280 گرم در متر مربع ساخته‌اند. این روش‌ها و هزاران روش دیگر این امکان را به ما می‌دهند تا ایستگاه‌های فضایی تولید انرژی را در اطراف ماه مستقر کنیم که به تأمین نیرو در کره ماه کمک کنند.
“آیا روزی امکان زیستن در کره ماه وجود خواهد داشت؟”
یکی از مهمترین چالش‌های پیش‌رو بازگرداندن نیرو به سطح زمین است. برای تبدیل برق از سلول‌های خورشیدی به امواج انرژی و استفاده از میدان های الکترومغناطیسی برای انتقال آنها به پایین به آنتن در سطح زمین نیاز است. سپس آنتن دوباره امواج را به برق تبدیل می کند. و برق تولیدی می تواند در دسترس عموم قرار گیرد.
پرسش اینجاست آیا این طول موج‌های الکترومغناطیسی می‌توانند از جو به زمین منتقل شوند؟ علی حاجی‌میری مدیر این پروژه در مؤسسه انستیتو فناوری کالیفرنیا می‌گوید:”من روی فرستنده‌های بی‌سیم نیرو کار کرده‌ام که در محدوده فرکانس مایکروویو تقریباً بین 2 تا 8 گیگاهرتز با طول موج‌های 10 تا 2 اینچ کار می‌کنند. این طول موج‌های تابش الکترومغناطیس می‌توانند از جو زمین عبور کنند، ازجمله ابر و هوا، بدون وقفه، بدون تداخل.”
