Арбітальная сонечная энергетыка: сонечныя электрастанцыі ў космасе

• аўтар:
• імя аўтара

  Quantumrun Foresight
• Сакавік 20, 2023

Расце клопат аб экалагічнай устойлівасці павялічыла цікавасць да пошуку аднаўляльных крыніц энергіі. Сонечныя і ветраэнергетычныя сістэмы сталі папулярным выбарам; аднак іх залежнасць ад вялікай колькасці зямлі і аптымальных умоў абмяжоўваюць іх эфектыўнасць у якасці адзіных крыніц энергіі. Альтэрнатыўным рашэннем з'яўляецца збор сонечнага святла ў космасе, які можа стаць пастаяннай крыніцай энергіі без абмежаванняў, звязаных з зямлёй і ўмовамі надвор'я.

Кантэкст арбітальнай сонечнай энергіі

Арбітальная сонечная электрастанцыя на геастацыянарнай арбіце мае патэнцыял для забеспячэння пастаяннай кругласутачнай крыніцы сонечнай энергіі на працягу ўсяго тэрміну службы. Гэтая станцыя будзе выпрацоўваць энергію з дапамогай сонечнай энергіі і перадаваць яе назад на Зямлю з дапамогай электрамагнітных хваль. Урад Вялікабрытаніі паставіў задачу стварыць першую такую ​​сістэму да 24 года і разглядае магчымасць выкарыстання шматразовай ракетнай тэхналогіі Space X, каб рэалізаваць гэты праект.

Кітай ужо пачаў эксперыментаваць з перадачай энергіі на вялікія адлегласці з дапамогай электрамагнітных хваль. Між тым, японскае касмічнае агенцтва JAXA мае план, які ўключае ў сябе свабодна плаваюць люстэркі для факусіроўкі сонечнага святла і накіравання энергіі на Зямлю праз 1 мільярд антэн і мікрахвалевую тэхналогію. Тым не менш, ёсць заклапочанасць наконт таго, як высокачашчынны радыёпрамень, які перадае магутнасць, які выкарыстоўваецца ў Вялікабрытаніі, паўплывае на наземную сувязь і кіраванне рухам, якія залежаць ад выкарыстання радыёхваляў.

Укараненне арбітальнай электрастанцыі магло б дапамагчы скараціць выкіды і знізіць выдаткі на энергію, але ёсць таксама заклапочанасць наконт кошту яе будаўніцтва і патэнцыйных выкідаў, якія ўтвараюцца падчас яе будаўніцтва і абслугоўвання. Больш за тое, як адзначае JAXA, каардынацыя антэн для атрымання сфакусаванага прамяня таксама з'яўляецца сур'ёзнай праблемай. Узаемадзеянне мікрахваляў з плазмай таксама патрабуе далейшага вывучэння, каб цалкам зразумець яго наступствы. 

Разбуральнае ўздзеянне 

Касмічныя сонечныя электрастанцыі могуць паменшыць сусветную залежнасць ад выкапнёвага паліва для вытворчасці электраэнергіі, што патэнцыйна прывядзе да значнага скарачэння выкідаў. Акрамя таго, поспех гэтых аперацый можа павялічыць фінансаванне дзяржаўным і прыватным сектарам тэхналогій касмічных падарожжаў. Аднак залежнасць ад адной або некалькіх арбітальных электрастанцый таксама павялічвае рызыкі, звязаныя са збоямі сістэмы або кампанентаў. 

Рамонт і тэхнічнае абслугоўванне арбітальнай электрастанцыі, верагодна, запатрабуе выкарыстання робатаў, паколькі людзям будзе цяжка і недарагое выконваць задачы па тэхнічным абслугоўванні ў суровых касмічных умовах. Кошт запасных частак, матэрыялаў і працы, неабходных для выканання рамонту, таксама будзе важным фактарам, які варта ўлічваць.

У выпадку збою сістэмы наступствы могуць быць далёка ідучымі і значнымі. Кошт рамонту гэтых касмічных электрастанцый і аднаўлення іх поўнай магутнасці будзе высокім, а страта электраэнергіі можа прывесці да часовага дэфіцыту наземнай энергіі ў цэлых рэгіёнах. Такім чынам, будзе мець вырашальнае значэнне забеспячэнне стабільнасці і надзейнасці такіх сістэм шляхам дбайнага тэсціравання і кваліфікацыі кампанентаў, а таксама ўкаранення надзейных працэдур маніторынгу і тэхнічнага абслугоўвання для выяўлення і аператыўнага вырашэння патэнцыйных праблем.

Наступствы арбітальнай сонечнай энергіі

Больш шырокія наступствы арбітальнай сонечнай энергіі могуць уключаць:

• Самазабеспячэнне ў вытворчасці энергіі краін, якія выкарыстоўваюць такія станцыі.
• Больш шырокі доступ да электрычнасці, асабліва ў сельскай і аддаленай мясцовасці, што можа палепшыць якасць жыцця і павысіць сацыяльнае развіццё.
• Зніжэнне выдаткаў, звязаных з вытворчасцю і размеркаваннем энергіі, што вядзе да скарачэння беднасці і павелічэння эканамічнага росту.
• Развіццё арбітальнай сонечнай энергіі, якое прыводзіць да дадатковых дасягненняў у галіне касмічных тэхналогій і стварэння новых высокатэхналагічных працоўных месцаў у машынабудаванні, даследаваннях і вытворчасці.
• Павелічэнне колькасці працоўных месцаў у галіне чыстай энергіі вядзе да адыходу ад традыцыйнага выкарыстання выкапнёвага паліва, што патэнцыйна можа прывесці да страты працоўных месцаў і неабходнасці перападрыхтоўкі і павышэння кваліфікацыі працоўнай сілы.
• Пашырэнне супрацоўніцтва і супрацоўніцтва паміж краінамі, а таксама ўзмацненне канкурэнцыі за тэхналагічныя дасягненні ў гэтай галіне.
• Укараненне арбітальнай сонечнай энергіі прывяло да стварэння новых правілаў і законаў, звязаных з выкарыстаннем космасу і размяшчэннем спадарожнікаў, што можа прывесці да новых міжнародных пагадненняў і дагавораў.
• Большая даступнасць зямлі для жылых, камерцыйных і сельскагаспадарчых мэтаў.

Пытанні для разгляду

• Як краіны могуць лепш супрацоўнічаць, каб падтрымаць такія ініцыятывы ў галіне аднаўляльнай энергіі?
• Як патэнцыйныя кампаніі ў гэтай галіне могуць паменшыць касмічнае смецце і іншыя магчымыя праблемы?