Англоязычная служба новостей Британской вещательной корпорации BBC выпустила 29 ноября текущего года репортаж, посвященный перспективам получения солнечной энергии из космоса. Далее предлагаем наше изложение данного репортажа:

«Звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой, но, тем не менее, уже разработан план по сбору солнечной энергии из космоса и передаче ее на Землю с помощью микроволн.

И это может случится уже в 2035 году, заявляет Мартин Солтау (Martin Soltau), сопредседатель британской Space Energy Initiative (SEI) — организации, объединяющей представителей промышленности и ученых.

SEI работает над проектом под названием Cassiopeia, в рамках которого планируется разместить созвездие очень больших спутников на высокой околоземной орбите.

После развертывания спутники будут собирать солнечную энергию и передавать ее обратно на Землю.

Мартин Солтау (Martin Soltau), сопредседатель британской организации Space Energy Initiative (SEI), которая занимается разработкой проекта получения солнечной энергии из космоса — проекта под названием Cassiopeia.

Солтау говорит, что возможности по добыванию энергии в рамках данного проекта практически безграничны.

Мартин Солтау продолжает:

«Теоретически к 2050 году посредством такого проекта можно покрыть все общемировые потребности в электроэнергии».

И поясняет:

«На орбите достаточно места для спутников, работающих на солнечной энергии, а запас энергии Солнца огромен. Узкая полоса вокруг геостационарной орбиты Земли получает в год более чем в 100 раз больше энергии, чем, по прогнозам, все человечество будет использовать в 2050 году».

Ранее в этом году правительство Великобритании объявило о финансировании проектов космической солнечной энергетики (SBSP) в размере 3 млн. фунтов стерлингов, после инженерного исследования, проведенного британской же консалтинговой компанией Frazer-Nash, которое пришло к выводу, что данная технология по добычи электроэнергии жизнеспособна.

SEI надеется получить большую часть этих денег.

Согласно упомянутому проекту Cassiopeia, разрабатываемому организацией Space Energy Initiative, её спутники будут состоять из сотен тысяч маленьких одинаковых модулей, производимых на земных заводах и собираемых в космосе автономными роботами, — последние также будут выполнять и техническое обслуживание на орбите.

Солнечная энергия, собранная спутниками, будет преобразована в высокочастотные радиоволны и направлена на выпрямляющую антенну на Земле, которая затем преобразует радиоволны в электричество.

Каждый спутник сможет передавать в сеть около 2 ГВт мощности, что сделает такой спутник сравнимым по выходной мощности с атомной электростанцией.

Здесь, на Земле, солнечный свет рассеивается атмосферой, а в космосе он исходит непосредственно от Солнца без помех.

Таким образом, космическая солнечная панель может собирать намного больше энергии, чем аналогичная по размеру на Земле.

Так в Space Energy Initiative (SEI) изображают схему работы проекта Cassiopeia, в рамках которого планируется разместить созвездие х спутников на высокой околоземной орбите. После развертывания спутники будут собирать солнечную энергию и передавать ее обратно на Землю.

Исследования по возможности получения солнечной энергии из космоса ведутся не только в Великобритании

Подобные проекты разрабатываются не только в Великобритании, но в других странах.

В США, например, Исследовательская лаборатория Военно-воздушных сил (Air Force Research Laboratory — AFRL) работает над некоторыми важными технологиями, необходимыми для такой системы, в рамках проекта, известного как «Постепенные демонстрации и исследования космической солнечной энергии» (Space Solar Power Incremental Demonstrations and Research — SSPIDR).

К ним относятся повышение эффективности солнечных элементов, преобразование солнечной частоты в радиочастоту и формирование луча, а также уменьшение больших колебаний температуры на компонентах космического корабля и создание конструкций для развертываемых конструкций.

В конце прошлого года команда успешно продемонстрировала новые компоненты для так называемой многослойной плитки, которая используется для преобразования солнечной энергии в радиоволны.

Безопасно ли излучать космическую энергию обратно на Землю?

В исследовании для Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (National Aeronautics and Space Administration, NASA) в 2009 году его автор Джеймс Логан (James Logan) рассмотрел вопросы, связанные с безопасностью проектов направления солнечной энергии из космоса на Землю.

В своем отчете Логан подчеркивает, что в таких проектах интенсивность космического микроволнового луча будет достигать всего 30 мВт/см2 в эпицентре излучения, что примерно на 3% меньше, чем у обычной микроволновой печи. По периметру же луча его энергия будет, примерно, соответствовать интенсивности излучения, которой, по современным стандартам безопасности, допустимо просачиваться от работающей микроволновой печи на расстояние до 5 см.

В отчете Логана также говорится, что хотя птицы смогут почувствовать излучаемые микроволновые лучи, но нельзя даже близко утверждать, что лучи могут «поджарить» птиц при полете».

Не все технологические препятствия по технологии передачи солнечной энергии из космоса на Землю преодолены

Хотя многие из самых больших препятствий в технологии передачи солнечной энергии из космоса на Землю уже устранены, потенциальные проблемы все еще остаются.

Доктор  Йована Радулович (Jovana Radulovic), преподаватель термодинамики в (государственном) Портсмутском университете (University of Portsmouth в г. Портсмуте, Англия).

На то, что технология передачи солнечной энергии из космоса, еще не до конца доработана указывает, в частности, доктор Йована Радулович (Jovana Radulovic), преподаватель термодинамики в (государственном) Портсмутском университете (University of Portsmouth в г. Портсмуте, Англия), специализирующаяся на системах возобновляемой энергии.

Йована Радулович говорит:

«Мое личное мнение заключается в том, что нам нравится думать, что технология существует, но она еще не совсем готова для того, чтобы мы могли приступить к проекту такой сложности».

Она подчеркивает, что запуск большого количества солнечных батарей в космос будет дорогостоящим, а учитывая, что любой проект может потребовать сотни запусков, он будет генерировать много углекислого газа. Но, как раз, по последнему замечанию получены данные, дающие повод для оптимизма. Ученые из (государственного) университета Стратклайда (University of Strathclyde, университет в Глазго, Шотландия, Великобритания), которые провели экологический анализ проекта Cassiopeia от Space Energy Initiative, пришли к выводу, что в целом, включая запуск, углеродный след при функционировании этого проекта может составлять всего половину от земного солнечного следа, примерно 24 дж. на киловатт-час.

Между тем, как говорит Солтау, по мере развития технологии, стоимость запусков спутников становится всё ниже, что важно для старта проекта Cassiopeia.

Солтау отмечает:

«Стоимость запуска упала на 90% и продолжает падать, и это изменило правила игры для экономики соответствующих проектов».

И продолжает:

«Во-вторых, были достигнуты некоторые реальные успехи в разработке спутников на солнечной энергии, так что они стали гораздо более модульными, что обеспечивает устойчивость и снижение производственных затрат.

В-третьих, у нас есть реальные достижения в области робототехники и автономных систем».

Имея лишь ограниченное финансирование со стороны правительства Великобритании, SEI надеется привлечь и частные инвестиции для разработок ряда направлений.

Однако, предупреждает доктор Радулович, предлагаемые сроки осуществления проекта могут быть чрезмерно оптимистичными.

Радулович говорит:

«Я думаю, что при значительных инвестициях и целенаправленных усилиях в этой области нет никаких причин, по которым мы не могли бы запустить систему в качестве небольших пилотных проектов в обозримом будущем.

Но что-то крупномасштабное — когда речь идет о километрах солнечных батарей — заняло бы значительно больше времени»,

передавала Британская вещательная корпорация BBC.