सौर ऊर्जा का उत्पादन किया है से सीधे अंतरिक्ष. यह भी संभव है?

अधिक से अधिक सत्तर साल पहले, 1941 में, इसहाक Asimov एक कहानी लिखी थी जिसमें सूर्य की ऊर्जा के माध्यम से पारित माइक्रोवेव किरणों के लिए एक पड़ोसी ग्रह के साथ अंतरिक्ष स्टेशन. साल पारित कर दिया, और आज वैज्ञानिकों की कोशिश कर रहे हैं बारी करने के लिए इस विज्ञान कथा को हकीकत में जमीन पर. की अवधारणा का उपयोग कर सौर ऊर्जा से प्राप्त स्थान, या सीधे अंतरिक्ष में विकसित किया जाएगा से मध्य 20 वीं सदी । परियोजनाओं के एक बहुत कुछ इंतजार में.

सौर ऊर्जा

का उपयोग कर अंतरिक्ष में सौर ऊर्जा (SBSP), हम हमारी समस्याओं को हल करने के साथ ऊर्जा और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन पर न्यूनतम प्रभाव के साथ पर्यावरण. प्रोफेसर सर्जियो पेलेग्रिनो के कालटेक, हाल ही में कहा है कि बड़े पैमाने पर ऊर्जा उत्पादन प्रणाली के SBSP और तथ्य यह है कि हमारे सूर्य चलाया जाएगा और 10 अरब वर्षों में, हमें की अनुमति के लिए लगता है कि ऊर्जा स्रोत के रूप में हम बाहर चला कभी नहीं होगा एक लंबे समय के लिए.

एक के सबसे व्यापक अनुसंधान नासा के सभी समय, उपग्रह पावर सिस्टम विकास की अवधारणा और मूल्यांकन कार्यक्रम पर ध्यान केंद्रित किया, SBSP और लागत की तुलना में अधिक $ 50 मिलियन, यह आयोजित किया गया था 1976 से 1980 के लिए. एक और मौलिक अध्ययन के द्वारा वित्त पोषित करने के लिए नासा के revaluate और समझने की व्यवहार्यता SBSP कहा जाता है, अंतरिक्ष सौर ऊर्जा खोजपूर्ण अनुसंधान और प्रौद्योगिकी के साथ । अध्ययन में शामिल एक विशाल राशि के ठोस वैज्ञानिक अनुसंधान, लेकिन कुल मिलाकर निष्कर्ष था:

"बड़े पैमाने पर एसएसपी एक बहुत ही जटिल एकीकृत प्रणाली की आवश्यकता है कि कई महत्वपूर्ण प्रगति में मौजूदा प्रौद्योगिकियों और क्षमताओं. विकसित की प्रक्रिया के नक्शे को दिखाता है, जो संभावित रास्तों को प्राप्त करने के लिए सभी की जरूरत सफलताओं — हालांकि, एक कुछ दशकों के भीतर." — जॉन एस Mankins, 7 जून 2000.

यह स्पष्ट है कि कुछ भी नहीं स्पष्ट है. चलो में एक गहरी डुबकी ले की मूल बातें इस घातीय प्रौद्योगिकी और इसकी व्यवहार्यता.

क्या है सौर ऊर्जा से प्राप्त स्थान है?

सौर ऊर्जा उत्पादन में अंतरिक्ष पर कब्जा करने की अवधारणा में सौर ऊर्जा अंतरिक्ष और हस्तांतरण करने के लिए इसे सीधे पृथ्वी या आस पास के अन्य ग्रहों के लिए ।

सीधे शब्दों में कहें, हम डाल सकता है कुछ तंत्र में बाहरी अंतरिक्ष के लिए लगभग लगातार कब्जा करने के लिए सूर्य की ऊर्जा और इस ऊर्जा संचारित करने के लिए पृथ्वी. यह हो सकता है दिन हो या रात, बारिश हो या नीचे आसमान साफ है । के रूप में जल्द ही के रूप में हमें प्राप्त होने वाली ऊर्जा पृथ्वी पर करने के लिए rectenna (विशेष एंटीना ऊर्जा प्राप्त करने के लिए), हम कर सकते हैं आसानी से वितरित का उपयोग कर यह हमारे नियमित रूप से तरीकों. यह बहुत ही सरल है ।

वहाँ रहे हैं कई विचारों के साथ जुड़े विन्यास और वास्तुकला के SBSP तंत्र है कि हम का उपयोग कर सकता है. स्थान की प्रणाली वास्तुकला के उपग्रहों इकट्ठा कि ऊर्जा और ऊर्जा के हस्तांतरण कर रहे हैं, मुख्य प्रमुख मदों है कि आप को ध्यान देना चाहिए जब समझ अलग SBSP सिस्टम. की संख्या को देखते हुए प्रस्तावित अवधारणाओं, हम केवल विचार के कुछ सबसे उल्लेखनीय विकल्प है ।

जहां जगह करने के लिए एक उत्पादन प्रणाली, सौर ऊर्जा के?

भू-समकालिक है, वह भू-स्थिर (GSO) कक्षा, मध्यम-पृथ्वी (GCE) और कम पृथ्वी की कक्षा (Leo) — यहाँ कर रहे हैं के लिए विकल्पों पर विचार. सबसे होनहार है GSO के कारण सरलीकृत और ज्यामिति के संरेखण एंटीना के सापेक्ष rectenna, scalability, और पास-सतत ऊर्जा के संचरण. मुख्य समस्या के भू — बड़े विकिरण की मात्रा है. साझा अंतरिक्ष खतरों, इस तरह के रूप में micrometeorites या सौर flares भी एक खतरा है.

<मजबूत>उपग्रह वास्तुकला

बनाने के लिए एक चंद्र कारखाने के बहुत सारे के साथ यातायात या विकसित करने के लिए क्षुद्रग्रहों विधानसभा या आत्म विधानसभा के SBSP उपग्रहों — किसी भी मामले में, निर्माण के स्वायत्त अंतरिक्ष कारखानों चुनौतीपूर्ण हो जाएगा. किसी भी निर्माण में अंतरिक्ष का उपयोग की आवश्यकता होगी स्थानीय और नि: शुल्क सामग्री (यानी चंद्र), इस पर कुछ प्रतिबंध लगाता है की जटिलता संरचनाओं, जब की तुलना में उन लोगों के साथ बनाया जा सकता है कि पृथ्वी पर है ।

एक दिलचस्प संयंत्र अब हम कर रहे हैं निर्माण, पृथ्वी पर एक मॉड्यूलर सौर बैटरी विकास कालटेक और Northrop Grumann. देखो उसे नीचे दिए गए वीडियो में.

एक और दिलचस्प अवधारणा से एक निजी कंपनी है, Solaren. भविष्य में वह योजनाओं के साथ प्रयोग करने के लिए सौर ऊर्जा के निर्माण के SBSP 250 मेगावाट geostationary कक्षा में है । 2009 में, Solaren एक समझौते पर हस्ताक्षर किए के साथ प्रमुख ऊर्जा कंपनी कैलिफोर्निया में पीजी&ई अंतरिक्ष प्रदान करने के लिए सौर ऊर्जा.

यहां तक कि नासा की अवधारणा के साथ एक मनमाने ढंग से बड़ी चरणबद्ध सरणी (डिजाइन) 2012 में आकर्षित किया है, हाल ही में ध्यान से जॉन एस मैनसिनी, अग्रणी विशेषज्ञों में से एक दुनिया में SBSP.

<मजबूत>कैसे इकट्ठा करने के लिए सूर्य की ऊर्जा अंतरिक्ष में?

दो बुनियादी अवधारणाओं से संबंधित करने के लिए संग्रह की ऊर्जा का उपयोग कर रहा है फोटोवोल्टिक कोशिकाओं (सौर पैनल) या सौर गर्मी. आप पकड़ कर सकते हैं सूरज की गर्मी (और इसलिए ऊर्जा) का उपयोग कर, दर्पण ध्यान केंद्रित करने के लिए प्रकाश और गर्मी तरल. भाप, बारी में, बारी बारी से होगा टर्बाइन और बिजली का उत्पादन. इस अवधारणा को एक निश्चित वजन लाभ के लिए की तुलना में सौर पैनलों, क्योंकि यह कम कर देता है कुल वजन प्रति वाट है । हालांकि, अवधारणाओं के अधिकांश आप का उपयोग करने का इरादा Sverige और उच्च दक्षता फोटोवोल्टिक तत्वों.

<मजबूत>हस्तांतरण करने के लिए कैसे सूर्य की ऊर्जा अंतरिक्ष से?

माइक्रोवेव ऊर्जा के संचरण — एक ठेठचुनाव SBSP डिजाइन के लिए समग्र दक्षता, लेकिन ऊर्जा के उपयोग संचरण के द्वारा लेजर बीम और दिलचस्प विकल्प नहीं है, क्योंकि कम वजन और लागत. हालांकि, के बारे में सोचा पर एक शक्तिशाली लेजर बीम के साथ, वहाँ है चिंता का विषय है कि यह बदल सकते हैं एक अंतरिक्ष में हथियार (मौत रे). हालांकि, सुरक्षा प्रोटोकॉल आसानी से इस खतरे को खत्म करने. डिजाइन के आधार पर किया जा सकता करने के लिए सभी आवश्यकताओं के सुरक्षित स्तर के लिए माइक्रोवेव ऊर्जा. वहाँ हो जाएगा के लिए कोई खतरा शहरों के निवासियों के लिए और जीवित प्राणियों के रास्ते में किरणों पृथ्वी के लिए. सरल प्रतिक्रिया के बीच एंटीना और rectenna होगा नीचे में कटौती संचरण अगर यह भटक पाठ्यक्रम से.

अब है कि हम बेहतर समझ क्या है SBSP, चलो में गोता इसकी सबसे बड़ी सीमाओं.

स्थापना लागत को स्थानांतरित करने के ब्रह्मांडीय ऊर्जा

यह लग सकता है कि सब कुछ ठीक है और सूर्य के अरबों साल पुराना है के साथ हमें प्रदान मुक्त ऊर्जा है । हालांकि, वहाँ हमेशा एक पकड़ है । हम पहले ही उल्लेख किया है के एक नंबर सुरक्षा के मुद्दों, लेकिन मुख्य बाधा है शिपिंग लागत के सभी के लिए आवश्यक सामग्री SBSP. वर्तमान अनुमानों के भेजने की लागत लगभग 1 किलो का पेलोड अंतरिक्ष में से लेकर 9,000 करने के लिए 43,000 अमेरिकी डॉलर पर निर्भर करता है, रॉकेट और अंतरिक्ष यान है.

यदि हम केवल भेजने के लिए सौर पैनलों, कम सीमा की रेंज की लागत शुरू करने के लिए ultralight SBSP प्रणाली की क्षमता के साथ 4 मेगावाट है 4000 मेट्रिक टन है । लेकिन सबसे अधिक संभावना है, SBSP हो जाएगा की रेंज में 80,000 मीट्रिक टन है ।

<मजबूत>कम स्कोर: 4000 मीट्रिक टन x 9,000 डॉलर प्रति किलोग्राम = 36 000 000 000 $

<मजबूत>उच्च स्कोर: 80 से 000 मीट्रिक टन x 43,000 डॉलर प्रति किलोग्राम = 3 440 000, 000, 000 डॉलर

हालांकि ये आंकड़े बहुत अनुमानित है, हम अभी भी पाने के अनुमानित मूल्य से 36 अरब डॉलर करने के लिए 3.4 ट्रिलियन डॉलर है । उपयोग के एक कारखाने पर चंद्रमा या एक क्षुद्रग्रह अचानक लगता है सस्ते.

परिणाम के अध्ययन के लिए नासा द्वारा दिखाने के लिए है कि अंतरिक्ष सौर शक्ति है "आर्थिक रूप से व्यवहार्य" स्टार्ट-अप लागत में उतार चढ़ाव हो जाएगा रेंज में हमें 100-200 डॉलर प्रति किलोग्राम है । हालांकि कीमतों में गिरावट जारी है, यह भी धन्यवाद करने के लिए पुन: प्रयोज्य रॉकेट SpaceX अभी भी एक लंबा रास्ता जाने के लिए । हालांकि, इस प्रवृत्ति का पालन करने के लिए कानून के बढ़ाने से रिटर्न रे Kurzweil, और कीमत की शुरूआत के लिए जारी रहेगा गिरावट के साथ अरबों और लाखों लोगों के लिए एक कुछ सौ डॉलर.

कहने की जरूरत नहीं है, समस्या नहीं है प्रौद्योगिकी और इसके मूल्य.

का भविष्य सौर ऊर्जा

की क्षमता के SBSP प्रदान करने के लिए स्वच्छ तथा विश्वसनीय ऊर्जा के लिए ग्रह के चारों ओर घड़ी और सात दिन एक सप्ताह की तुलना में सस्ता है किसी भी अन्य स्रोत — बिल्कुल वास्तविक है. लेकिन यह ले जाएगा दशकों के निवेश, विधानसभा, परीक्षण, और सफल कार्यान्वयन से पहले सिस्टम शुरू हो जाएगा संभलना करने के लिए अपने प्रारंभिक लागत है ।

और अभी तक, एक महत्वपूर्ण घटक को बढ़ावा देने के SBSP के रूप में एक वास्तविक ऊर्जा का स्रोत है सही राजनीतिक जलवायु है.

<मजबूत>क्यों हम सौर ऊर्जा?

यदि आप खाते में नहीं लेते नीति प्राप्त करने के बाद, SBSP (या नाभिकीय संलयन) अगले दशक में, हम लागू कर सकता है इस तरह के वैज्ञानिक अवधारणाओं:

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