Solenergi er produsert direkte fra verdensrommet. Er dette mulig?

Mer enn sytti år siden, i 1941, Isaac Asimov skrev en historie der solens energi gått gjennom mikrobølgeovn stråler til en nærliggende planet med romstasjonen. Årene gikk, og i dag er forskere prøver å slå denne science fiction inn i virkeligheten på Bakken. Konseptet med å bruke solenergi energien hentes fra rommet, eller direkte til plass skal være utviklet fra midten av det 20. århundre. En rekke prosjekter venter i vingene.

Solenergi er en

Ved Hjelp av solenergi i verdensrommet (SBSP), vi kan løse våre problemer med energi og klimagassutslipp med minimal innvirkning på miljøet. Professor Sergio Pellegrino av Caltech, sa nylig at den massive energi produksjon av systemet SBSP og det faktum at vår egen sol vil kjøre en annen 10 milliarder år, tillate oss å anta at den energikilden vi vil aldri gå tom for en lang tid.

En av de mest omfattende forskning NASA hele tiden, Satellitt-Power System konseptutvikling og Evaluering Program, fokusert på SBSP og koster mer enn $ 50 millioner kroner, det ble gjennomført fra 1976 til 1980. En annen grunnleggende studie, finansiert av NASA for å revaluate og forstå muligheten av SBSP, kalt Space Solar Power Utforskende Forskning og Teknologi. Studien inkluderte en stor mengde solid vitenskapelig forskning, men konklusjonen var:

"stor-skala SSP er en svært kompleks integrert system av systemer som krever at mange betydelige fremskritt i dagens teknologi og muligheter. De utviklet prosess kart, som identifiserer potensielle veier for å oppnå alle behov gjennombrudd — selv i løpet av noen få tiår." — John S. Mankins, 7. September 2000.

Det er Klart at ingenting er klart. La oss ta et dypere dykk inn i det grunnleggende til denne eksponentielle teknologi og dets gjennomførbarhet.

Hva er solenergi energien hentes fra verdensrommet?

Solar energi produsert i verdensrommet, er begrepet fange solenergi i verdensrommet og overføre det direkte til Jord eller andre nærliggende planeter.

Ganske enkelt sagt, vi kunne sette noen mekanisme i verdensrommet for å nesten kontinuerlig for å fange Solens energi og overfører denne energien til Jorden. Dette kan skje i dag eller natt, i regn eller under åpen himmel. Så snart vi mottar energien på Jorden for å rectenna (egen antenne for å få energi), kan vi lett distribuere det ved hjelp av våre vanlige metoder. Det er veldig enkelt.

Det er mange ideer forbundet med konfigurasjon og arkitektur av SBSP mekanisme som vi kunne bruke. Plasseringen av systemet arkitektur av satellittene som samler energi og overføring av energi er den viktigste store elementer som du bør ta hensyn til når forstå ulike SBSP systemer. Gitt antallet foreslåtte konsepter, vi ser kun på noen av de mest kjente alternativer.

Hvor skal du plassere et produksjonssystem av solenergi?

Geosynchronous, det er også geostationary, (GEO) bane middels-earth (GCE) og low earth orbit (Leo) — her er alternativene for vurdering. Den mest lovende er GSO på grunn av forenklet geometri og justering av antenne i forhold til rectenna, skalerbarhet, og tilnærmet kontinuerlig overføring av energi. Det viktigste problemet med GEO — store mengden av stråling. Delt plass farer, slik som mikrometeoritter eller solar flares også utgjøre en trussel.

Satellitt-arkitektur

Opprette en måne fabrikk med mye trafikk, eller utvikle asteroider for Montering eller selv-Montering av SBSP satellitter — i alle fall, etablering av Autonome område fabrikker vil være utfordrende. Alle bygging i område som vil kreve bruk av lokale og gratis materiale (dvs. måne), dette er underlagt visse restriksjoner på kompleksiteten av strukturer, sammenlignet med de som kan bygges på Jorden.

En interessant plante som vi nå bygger på Jorden, er et modulært solenergi batteri utvikling Caltech og Northrop Grumann. Se på henne i videoen nedenfor.

En Annen interessant konsept fra et privat selskap, Solaren. I fremtiden hun planer om å eksperimentere med bygging av solenergi SBSP 250 MW i geostationary bane. I 2009, Solaren har inngått en avtale med major energy company i California PG&E for å gi plass solenergi.

Selv NASA med konseptet av et tilfeldig stort faset array (utformet i 2012) har tiltrukket seg de siste oppmerksomhet fra John S. Mancini, en av de ledende eksperter i verden SBSP.

Hvordan for å samle solens energi i verdensrommet?

To grunnleggende begreper knyttet til innsamling av energi ved hjelp av solceller (solcellepaneler) eller solvarme. Du kan fange solens varme (og dermed energi), ved å bruke speil for å konsentrere seg lys og varme væsken. Dampen, i sin tur, vil rotere turbin og produsere elektrisitet. Dette konseptet har en viss vekt fordel i forhold til solcellepaneler, fordi det reduserer den totale vekten per watt. Imidlertid, de fleste av konsepter som du har tenkt å bruke, Sverige og høy effektivitet photovoltaic elementer.

Hvordan å overføre solens energi fra verdensrommet?

Mikrobølgeovn overføring av energi — et typiskvalg SBSP design for samlet effektivitet, men bruk av energi overføring av laser beam er en annen interessant alternativ på grunn av redusert vekt og pris. Imidlertid, ved tanken på en kraftig laserstråle, det er bekymring for at det kan bli omgjort til en plass våpen (død ray). Imidlertid, sikkerhetsprotokoller som lett kunne eliminere denne trusselen. Design kan tilpasses alle krav for sikker nivåer av mikrobølgeovn energi. Det vil ikke være noen trussel for innbyggerne i byer og levende vesen i bane av stråler til jorda. Enkel tilbakemelding mellom antennen og rectenna ville kutte ned overføring hvis den avviker fra kurset.

Nå at vi bedre forstå hva som er SBSP, la oss dykke i sin største begrensningene.

installasjon Kostnader ved overføring av kosmisk energi

Det Kan virke som alt er fint og solen er milliarder av år gammel, gi oss fri energi. Men, det er alltid en fange. Vi har allerede nevnt en rekke sikkerhetsspørsmål, men den viktigste hindringen er fraktkostnadene av alle materialer som trengs for SBSP. Nåværende anslag på kostnaden for å sende ca 1 kg nyttelast i verdensrommet alt fra 9,000 å 43,000 AMERIKANSKE dollar, avhengig av raketter og romskip.

Hvis vi ser bare å sende solcellepaneler, nedre grense for omfanget av kostnader til start ultralette SBSP system med en kapasitet på 4 MW er 4000 tonn. Men mest sannsynlig, SBSP vil være i størrelsesorden 80 000 tonn.

Lav score: 4000 tonn x $ 9,000 per kilo = 36 000 000 000 dollar

Høy score: 80 000 tonn x $ 43,000 per kilo = 3 440 000, 000, 000 dollar

Selv om disse tallene er svært omtrentlige, kan vi likevel få en omtrentlig verdi fra $ 36 milliarder kroner til 3,4 milliarder dollar. Bruk av en fabrikk på månen eller en asteroide plutselig virker billig.

Resultatene av studier av NASA viser at space solar power er "økonomisk levedyktig" hvis start-up kostnader vil variere i området us $ 100-200 per kilo. Selv om prisene fortsetter å falle, også takket være den gjenbrukbare raketter SpaceX er fortsatt en lang vei å gå. Men denne trenden er å følge loven om økende avkastning ray Kurzweil, og prisen starter vil fortsette å avta med milliarder og millioner til et par hundre dollar.

Det er Unødvendig å si, er ikke problemet teknologi og dens verdi.

Fremtiden av solenergi

Evne til SBSP å levere ren og pålitelig energi for planeten hele døgnet og syv dager i uken er billigere enn noen annen kilde er absolutt reell. Men det vil ta tiår av investeringer, Montering, testing, og vellykket gjennomføring før systemet vil begynne å vinne tilbake sine opprinnelige kostnader.

Likevel, Og en viktig del av å fremme SBSP faktisk som en kilde til energi er den riktige politiske klima.

Hvorfor trenger vi solenergi?

Hvis du ikke tar hensyn til personvern, etter å ha mottatt SBSP (eller kjernefysisk fusjon) i det neste tiåret, kunne vi gjennomføre slike vitenskapelige konsepter:

• Plass heiser og plass tower
• Orbital ring — med plass heiser, for å lage en ring rundt Jorden i stedet for en romstasjon for billige bevegelse av materialer og utforskning av verdensrommet
• Dyson Sfære — en gigantisk shell, som dekker hele stjerne og absorbere all sin energi output
• nestede dukke hjerner puff den Dyson sfære for transformasjon av stjerner i massive datamaskiner som bruker energi utgitt av alle stjerner
• Verdener-ringer — en kunstig planet ved hjelp av en stjerne

En rekke Alternativer. Det gjenstår bare å finne opp og utvikle seg. Foreslå? Start i vår