تخطط شركة فيرتوس سوليس الأمريكية لاستخدام صاروخها "ستارشيب" لإطلاق لوحة شمسية بعرض كيلومتر واحد، من شأنها أن تساعد في توليد ونقل الكهرباء في الفضاء.
محاكاة نظام توليد الطاقة الشمسية المداري في فيرتوس سوليس. الصورة: فيرتوس سوليس
طرحت شركة فيرتوس سوليس، وهي شركة ناشئة مقرها ميشيغان أسسها مهندس الصواريخ السابق في شركة سبيس إكس جون باكنيل، فكرة نقل الطاقة الشمسية من الفضاء خلال مؤتمر الطاقة الفضائية الدولي الذي عقد في لندن في منتصف أبريل/نيسان الماضي، حسبما أفاد موقع سبيس في 30 أبريل/نيسان. قال فيرتوس سوليس، الرئيس التنفيذي لشركة سبيس إكس، إن صاروخ ستارشيب سيغير السباق لإنتاج الطاقة الشمسية في الفضاء، مما يجعل محطات الطاقة المدارية أرخص من العديد من الطرق القائمة على الأرض.
انخفضت تكلفة إطلاق الأقمار الصناعية إلى الفضاء بشكل كبير في السنوات الأخيرة بفضل ظهور الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام التي طورتها شركة سبيس إكس. وتتقاضى الشركة حاليا أقل من 3000 دولار لكل كيلوغرام من البضائع، ولكن هذا المبلغ لا يزال مرتفعا للغاية لتوليد الطاقة الشمسية في الفضاء، الأمر الذي يتطلب ألواحا شمسية عملاقة أكبر من محطة الفضاء الدولية (ISS).
وتعهدت شركة سبيس إكس بأنه بمجرد أن يصبح صاروخ ستارشيب جاهزًا للعمل بكامل طاقته، فإن تكلفة إطلاق الأقمار الصناعية إلى الفضاء ستنخفض إلى 10 دولارات للكيلوغرام. ورغم أن هذا التقدير قد يكون متفائلاً بعض الشيء، يقول باكنيل إنه بمجرد أن تنخفض تكلفة الإطلاق إلى مدار أرضي منخفض إلى أقل من 200 دولار للكيلوغرام، فإن الطاقة الشمسية في الفضاء سوف تصبح أرخص من الكهرباء من محطات الطاقة النووية أو محطات الفحم والغاز الطبيعي على الأرض.
في الوقت الحالي، توفر الألواح الشمسية على الأرض أرخص مصدر للكهرباء، حيث يبلغ سعرها أقل من 30 دولارًا لكل ميجاوات في الساعة. لكن الشمس لا تشرق في الليل، ويحاول خبراء الطاقة جاهدين إيجاد طرق لتعويض الانخفاض في الكهرباء باستخدام مصادر متجددة أخرى. حتى الآن، كانت محطات الطاقة النووية والفحم والغاز هي الخيارات الاحتياطية لتلبية الطلب بعد حلول الظلام أو أثناء سوء الأحوال الجوية. ولكن محطات الطاقة التي تعمل بالفحم من شأنها أن تؤثر على أهداف خفض الانبعاثات التي يحتاج العالم إلى تحقيقها في حين أن محطات الطاقة النووية أكثر تكلفة بكثير.
قال باكنيل: "تتراوح تكلفة الطاقة النووية بين 150 و200 دولار أمريكي لكل ميغاواط/ساعة. ويمكن لنظامنا خفض التكلفة إلى حوالي 30 دولارًا أمريكيًا لكل ميغاواط/ساعة عند تطبيقه على نطاق واسع".
تريد شركة فيرتوس سوليس بناء ألواح شمسية عملاقة يبلغ عرضها كيلومترًا واحدًا، ويمكن تجميعها في المدار بواسطة روبوتات من وحدات يبلغ عرضها 1.6 متر. يمكن نقل مئات من هذه الوحدات بواسطة صاروخ ستارشيب إلى مدار مولنيا، وهو مدار بيضاوي الشكل حيث تكون أقرب نقطة له على ارتفاع 800 كيلومتر فوق الأرض وأبعد نقطة له على ارتفاع 35 ألف كيلومتر.
يستغرق القمر الصناعي في المدار 12 ساعة لإكمال دورة واحدة حول الكوكب. ولكن بسبب طبيعة هذا المدار، فإن المركبة الفضائية قادرة على البقاء أكثر من 11 ساعة في المناطق الأكثر عزلة. وبالتالي، فإن مجموعة مكونة من قمرين صناعيين أو أكثر ستوفر نقلاً منتظماً إلى منطقة ما. ومن المقرر أن يغطي نظام مكون من 16 لوحة شمسية العالم بأكمله، وينقل الطاقة في شكل موجات ميكروويف إلى هوائيات استقبال عملاقة على الأرض.
وتسعى الشركة الآن إلى تحسين كفاءة نقل الطاقة لاسلكياً، وهو ما يشكل عقبة رئيسية أمام توليد الطاقة الشمسية في الفضاء، وفقاً لباكنيل. تبلغ كفاءة الأنظمة الحالية حوالي 5%، ولكن للاستخدام العملي، يجب زيادة الكفاءة إلى 20%. في فبراير، أعلنت شركة فيرتوس سوليس عن خطط لاختبار قمر صناعي لنقل الطاقة في عام 2027 لاختبار تجميع الألواح الشمسية في الفضاء ونقل أكثر من كيلوواط من الكهرباء إلى الأرض. وتأمل الشركة في بناء محطة طاقة شمسية تجارية بقدرة ميغاواط بحلول عام 2030.
آن كانج (حسب الفضاء )
[إعلان 2]
المصدر: https://vnexpress.net/ke-hoach-san-xuat-dien-mat-troi-trong-vu-tru-4740663.html
تعليق (0)