Plan zur Erzeugung von Solarstrom im Weltraum

Das US- Unternehmen Virtus Solis plant, mit seiner Starship-Rakete ein kilometergroßes Solarpanel in den Weltraum zu bringen, das zur Erzeugung und Übertragung von Strom im Weltraum beitragen soll.

Simulation des orbitalen Solarstromerzeugungssystems von Virtus Solis. Foto: Virtus Solis

Virtus Solis, ein in Michigan ansässiges Startup, das vom ehemaligen SpaceX-Raketeningenieur John Bucknell gegründet wurde, stellte die Idee zur Übertragung von Solarenergie aus dem Weltraum auf der International Space Energy Conference Mitte April in London vor, berichtete Space am 30. April. Die Starship-Rakete von SpaceX wird den Wettlauf um die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum verändern und orbitale Kraftwerke billiger machen als viele erdgebundene Methoden, so Virtus Solis.

Dank der Entwicklung wiederverwendbarer Raketen, die SpaceX entwickelt hat, sind die Kosten für den Start von Satelliten ins All in den letzten Jahren drastisch gesunken. Das Unternehmen verlangt derzeit weniger als 3.000 Dollar pro Kilogramm Fracht, doch das ist immer noch zu viel, um im Weltraum Solarenergie zu erzeugen, wofür riesige Solarmodule erforderlich wären, die größer sind als die Internationale Raumstation (ISS).

SpaceX verspricht, dass die Kosten für den Start von Satelliten ins All auf 10 US-Dollar pro Kilogramm sinken werden, sobald die Starship-Rakete voll einsatzfähig ist. Diese Schätzung ist zwar möglicherweise etwas optimistisch, doch Bucknell meint, dass Solarenergie im Weltraum billiger sein wird als Strom aus Kernkraftwerken oder Kohle- und Erdgaskraftwerken auf der Erde, sobald die Kosten für den Start in eine niedrige Erdumlaufbahn unter 200 Dollar pro Kilogramm sinken.

Derzeit sind Solarmodule mit einem Preis von weniger als 30 US-Dollar pro Megawattstunde die billigste Stromquelle der Welt. Doch nachts scheint die Sonne nicht, und Energieexperten suchen fieberhaft nach Möglichkeiten, den Rückgang der Elektrizitätsversorgung durch andere erneuerbare Energiequellen auszugleichen. Bisher waren Atom-, Kohle- und Gaskraftwerke die Ersatzoptionen, um den Bedarf nach Einbruch der Dunkelheit oder bei schlechtem Wetter zu decken. Allerdings würden Kohlekraftwerke die Emissionsreduktionsziele beeinträchtigen, die die Welt erreichen muss, während Atomkraftwerke viel teurer sind.

„Kernenergie kostet 150 bis 200 Dollar pro Megawattstunde. Unser System könnte die Kosten bei großflächiger Anwendung auf etwa 30 Dollar pro Megawattstunde senken“, sagte Bucknell.

Virtus Solis möchte riesige Solarmodule mit einem Durchmesser von einem Kilometer bauen, die im Orbit von Robotern aus 1,6 Meter breiten Modulen zusammengesetzt werden können. Hunderte solcher Module könnten mit einer Starship-Rakete in die Molnija-Umlaufbahn transportiert werden, eine elliptische Umlaufbahn, deren nächster Punkt sich in einer Höhe von 800 km über der Erde befindet und deren entferntester Punkt sich in 35.000 km Entfernung befindet.

Ein Satellit in der Umlaufbahn benötigt 12 Stunden, um eine Umrundung des Planeten zu vollenden. Aufgrund der Beschaffenheit dieser Umlaufbahn kann das Raumfahrzeug jedoch länger als 11 Stunden in den entlegensten Gebieten bleiben. Somit kann ein Cluster aus zwei oder mehr Satelliten eine regelmäßige Backhaul-Verbindung zu einem Gebiet herstellen. Ein System aus 16 Solarmodulen würde die gesamte Welt bedecken und Energie in Form von Mikrowellen an riesige Empfangsantennen am Boden übertragen.

Das Unternehmen möchte nun die Effizienz der drahtlosen Energieübertragung verbessern, die laut Bucknell ein großes Hindernis für die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum darstellt. Die Effizienz der aktuellen Systeme liegt bei etwa 5 %, für den praktischen Einsatz muss sie jedoch auf 20 % gesteigert werden. Im Februar kündigte Virtus Solis Pläne an, im Jahr 2027 einen Stromübertragungssatelliten zu testen, um die Montage von Solarmodulen im Weltraum zu testen und mehr als ein Kilowatt Strom zur Erde zu übertragen. Das Unternehmen hofft, bis 2030 ein kommerzielles Solarkraftwerk im Megawattbereich bauen zu können.

An Khang (Laut Space )

Quelle: https://vnexpress.net/ke-hoach-san-xuat-dien-mat-troi-trong-vu-tru-4740663.html