تستعد اليابان لإرسال الطاقة الشمسية من الفضاء إلى الأرض العام المقبل، في شكل موجات ميكروويف.
محاكاة نظام توليد الطاقة الشمسية في الفضاء. الصورة: AFRL
وتستعد اليابان لإرسال الطاقة الشمسية من الفضاء إلى الأرض العام المقبل، بعد عامين من تحقيق مهندسين أميركيين إنجازا مماثلا. ويمثل هذا التطور خطوة كبيرة نحو إنشاء محطة طاقة شمسية فضائية يمكن أن تساعد العالم على خفض استهلاك الوقود الأحفوري في ظل الحرب ضد تغير المناخ، حسبما ذكرت مجلة سبيس في 19 أبريل.
وفي حديثه خلال مؤتمر الطاقة الفضائية الدولي هذا الأسبوع، حدد كويتشي إيجيشي، المستشار في معهد أبحاث أنظمة الفضاء الياباني، خارطة طريق لاختبار محطات الطاقة الشمسية الصغيرة في الفضاء، ونقل الطاقة لاسلكياً من مدار منخفض إلى الأرض. وبحسب قوله، سيكون القمر صناعيا صغيرا، يزن نحو 180 كيلوغراما، وينقل نحو كيلوواط واحد من الكهرباء من ارتفاع 400 كيلومتر. يعادل الكيلو وات الواحد كمية الكهرباء اللازمة لتشغيل جهاز منزلي مثل غسالة الأطباق الصغيرة لمدة ساعة تقريبًا، اعتمادًا على الحجم. ولذلك فإن هذه التجربة لم تصل بعد إلى النطاق المناسب للاستخدام التجاري.
وستستخدم المركبة الفضائية خلية شمسية بمساحة 2 متر مربع لشحن حزمة البطاريات الخاصة بها. ويتم بعد ذلك تحويل الطاقة المتراكمة إلى موجات ميكروويف وإرسالها إلى هوائي استقبال على الأرض. وبما أن المركبة الفضائية تتحرك بسرعة كبيرة، حوالي 28000 كيلومتر في الساعة، فيجب توزيع الهوائيات على مسافة 40 كيلومترًا، بحيث تكون المسافة بين كل هوائي وآخر 5 كيلومترات، حتى تتمكن من نقل طاقة كافية. وبحسب إيجيتشي، فإن عملية النقل لا تستغرق سوى بضع دقائق، ولكن عندما تنفد طاقة البطارية، يستغرق الأمر عدة أيام لشحنها بالكامل.
ومن المقرر إطلاق المهمة، وهي جزء من مشروع OHISAMA (الذي يعني الشمس باليابانية)، في عام 2025. وقد اختبر الباحثون النقل اللاسلكي للطاقة الشمسية على الأرض من مصدر ثابت. ومن المقرر أن يتم تنفيذ عمليات الإنزال الجوي في ديسمبر/كانون الأول هذا العام. وستكون الطائرة مزودة ببطاريات شمسية مماثلة لتلك المستخدمة في المركبات الفضائية، وتنقل الكهرباء على مسافة تتراوح بين 5 إلى 7 كيلومترات.
تم وصف فكرة توليد الطاقة الشمسية في الفضاء لأول مرة في عام 1968 من قبل مهندس أبولو السابق بيتر جلاسر. على عكس معظم تقنيات الطاقة المتجددة على الأرض، فإن الطاقة الشمسية الفضائية متاحة باستمرار لأنها مستقلة عن الطقس ووقت اليوم. اليوم، يتم استخدام محطات الطاقة النووية ومحطات الطاقة الحرارية التي تستخدم الفحم أو الغاز الطبيعي لتلبية الطلب عندما تتوقف الرياح عن الهبوب أو تغرب الشمس. وقد تساعد التطورات التكنولوجية الحديثة في حل جزء من المشكلة في المستقبل. ولكن الباحثين لم يتمكنوا بعد من اكتشاف كيفية ضمان إمدادات الكهرباء المستمرة والخالية من الكربون بحلول منتصف القرن الحادي والعشرين.
إن تطوير تكنولوجيا الأتمتة ونقل الطاقة لاسلكياً، وخاصة ظهور صاروخ ستارشيب العملاق، قد يجعل الطاقة الشمسية في الفضاء حقيقة واقعة. في العام الماضي، نجح قمر صناعي بناه مهندسو معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في مهمة Space Solar Power Demonstrator في إرسال الطاقة الشمسية من الفضاء لأول مرة. وتنتهي المهمة في يناير 2024. ومع ذلك، وفقًا لتقرير صادر عن وكالة ناسا، فإن الطاقة المطلوبة لبناء وإطلاق وتجميع محطة الطاقة المدارية تجعل الكهرباء التي تنتجها المنشأة باهظة الثمن، أكثر من 12 مرة من طاقة الرياح والطاقة الشمسية على الأرض.
آن كانغ (حسب الفضاء )
[إعلان 2]
رابط المصدر
تعليق (0)