Vizioni i Asimov për marrjen e energjisë diellore nga hapësira mund të bëhet realitet

Është një ide e dalë nga trillimet shkencore: një stacion hapësinor rrotullohet rreth Tokës, duke marrë energji nga dielli dhe duke e transmetuar atë në planetin tonë. Isaac Asimov e popullarizoi konceptin në tregimin e tij të vitit 1941 Arsyeja dhe futuristët kanë ëndërruar për të që atëherë.

Por ky nocion është më shumë se thjesht një fantazi boshe – është një koncept shumë praktik që po ndiqet nga agjencitë hapësinore në mbarë botën dhe është pothuajse brenda mundësive të teknologjive aktuale. Madje mund të jetë zgjidhja e krizës energjetike këtu në Tokë.

Ne folëm me një nga njerëzit që shpresonte ta realizonte këtë koncept, Leopold Summerer, kreun e Zyrës së Koncepteve dhe Studimeve të Avancuara në Agjencinë Evropiane të Hapësirës, ​​për të mësuar se si mund të bëjmë për ta kthyer këtë ëndërr në realitet.

Energjia diellore ka shumë përparësi ndaj lëndëve djegëse fosile ose burimeve të tjera të energjisë: është e disponueshme lirisht, e rinovueshme, ka ndikime minimale mjedisore dhe përgjithësisht ka pak mirëmbajtje. Plus, teknologjia në panelet diellore po përmirësohet gjatë gjithë kohës, duke i lejuar ata të marrin energjinë që vjen nga dielli në mënyrë më efikase.

Megjithatë, nuk është pa probleme. Një nga problemet më të mëdha është me ruajtjen, pasi energjia mund të mblidhet vetëm gjatë orëve të ditës dhe duhet të ruhet në bateri të mëdha për të siguruar energji gjatë natës. Varet gjithashtu nga moti i mirë, pasi mbulimi i reve do të zvogëlojë sasinë e energjisë që mund të grumbullohet.

Megjithatë, nëse do të mund të ndërtonim një stacion energjie diellore në hapësirë, do t’i shmangnim këto çështje. Një stacion i tillë mund të mbledhë energji diellore 24 orë në ditë dhe nuk do të kishte nevojë të ruante energji në bateri të mëdha. Dhe nëse do të ndërtohej në orbitë, atëherë nuk do të përjetonte ndërhyrje nga atmosfera e Tokës. Energjia mund të dërgohet gjithashtu direkt atje ku nevojitet më shumë, si qytetet e mëdha.

Sado fantastike që tingëllon, ideja në fakt ka shumë kuptim. “Është një nga këto koncepte që në fillim duket: ‘Uau, vërtet? Pse dikush do të vendoste struktura kaq të mëdha në hapësirë ​​nëse keni hapësirë ​​të mjaftueshme të lirë në Tokë?’” tha Summerer. Por në shikim të dytë, koncepti ka shumë merita. “Ai trajton kaq shumë nga sfidat tona aktuale – nga ndryshimi i klimës tek siguria energjetike – sa që do të ishte e papërgjegjshme të mos e konsideronim seriozisht”, shtoi ai.

Nëse një stacion energjie diellore në orbitë duket qesharak, konsideroni se nuk është aq i ndryshëm nga teknologjitë hapësinore që përdorim tashmë. Summerer vuri në dukje se shumë anije kozmike funksionojnë duke përdorur panele diellore, kështu që “ne kemi stacione të energjisë diellore në hapësirë, ne thjesht e përdorim energjinë në vend.”

Për të bërë një stacion energjie, do të na duheshin panele diellore shumë më të mëdha se ato të përdorura në anijen kozmike dhe do të na duhej të dizajnonim pajisjen për të përballuar tensionet e larta. Por kjo duhet të jetë një çështje e përmirësimit gradual të teknologjive aktuale në vend që të krijohen zgjidhje krejtësisht të reja.

Gjysma tjetër e mbledhjes dhe shpërndarjes së pushtetit është çështja e transferimit. Si do të transferohej energjia nga stacioni në Tokë? Kjo do të kërkonte transferimin e energjisë pa tel duke përdorur ose lazer ose mikrovalë. Teknologji të tilla tashmë janë demonstruar në Tokë , me energji të dërguar me valë në distanca të gjata – dhe nëse mund ta bëjmë atë në Tokë, ne mund ta bëjmë atë në hapësirë.

Sigurisht, nuk ka asgjë të thjeshtë për ndërtimin e një termocentrali dhe dërgimin e tij në orbitë. Një nga çështjet e mëdha do të ishte se si të vendoset një strukturë aq e madhe sa një termocentral në orbitë dhe si do të mirëmbahej ose rregullohej nëse diçka shkon keq. Shumë përkrahës të energjisë diellore të bazuar në hapësirë ​​sugjerojnë fillimin me një plejadë satelitësh, të cilët ne dimë t’i ndërtojmë dhe t’i lëshojmë. Nëse dikush shkon keq, atëherë ka të tjerë që do të vazhdojnë të punojnë. Në këtë mënyrë, ne mund të mësojmë rreth përdorimit të teknologjisë pa i vendosur vezët tona në një shportë masive, astronomikisht të shtrenjtë.

Ekziston edhe çështja e efikasitetit. Teknologjitë aktuale të transmetimit të energjisë pa tel janë vetëm kaq efikase. Për qëllime praktike, ka të ngjarë që stacioni i energjisë diellore të jetë në orbitë të ulët të Tokës, ndoshta 500 milje nga sipërfaqja e planetit. Ne do të duhet të përmirësojmë efikasitetin e transmetimit të energjisë me valë dhe gjithashtu të sigurohemi që stacioni të ketë një antenë mjaft të fuqishme për të dërguar të gjithë fuqinë që mbledh në Tokë.

Teknologjia për t’i bërë të gjitha këto nuk është ende gati – por gjithashtu nuk është krejtësisht jashtë mundësive tona.

“Nuk është se ne mund të nisim nesër,” shpjegoi Summerer. “Por nga ana tjetër, nuk ka asgjë që dikush të ketë identifikuar që do të ishte një tregues për ndonjë nga teknologjitë kryesore që kërkohen.”

Sfidat e një sistemi energjetik futurist, megjithatë, nuk janë vetëm teknologjike. Ekziston edhe problemi i infrastrukturës. Edhe nëse jemi në gjendje të marrim energjinë diellore nga hapësira, ne kemi nevojë për infrastrukturë në Tokë për ta shpërndarë atë fuqi atje ku është e nevojshme. Kush do ta përballojë këtë kosto?

“Është një projekt që, pothuajse nga projektimi, do të përfitonte fuqishëm nga bashkëpunimi ndërkombëtar,” tha Summerer. Idealisht, një bashkëpunim ndërkombëtar midis vendeve të ndryshme dhe agjencive të tyre hapësinore do të grumbullonte burimet për të zhvilluar dhe nisur teknologjinë së bashku, por kjo mund të jetë e vështirë kur dy nga lojtarët më të mëdhenj në këtë fushë – SHBA dhe Kina – nuk bashkëpunojnë në misionet hapësinore. aktualisht.

Megjithatë, Summerer sheh arsye për të qenë optimist për bashkëpunimin ndërkombëtar në këtë arenë, duke qenë se është në interesin e të gjithëve që të zhvillohen burime të pastra dhe të rinovueshme të energjisë. Ekziston një model për këtë lloj bashkëpunimi në ITER, një projekt ndërkombëtar bashkëpunues që hulumton potencialin gjenerues të energjisë të projekteve të shkrirjes bërthamore.

Kur bëhet fjalë për energjinë diellore të bazuar në hapësirë, “ne nuk jemi ende në fazën ku kemi një projekt të përbashkët ndërkombëtar me marrëveshje ndërqeveritare për bashkëpunim,” tha Summerer, kështu që “bashkëpunimi po ndodh mbi baza tërësisht vullnetare”. Por komuniteti i kombeve që hulumtojnë konceptin, duke përfshirë SHBA-në, Kinën, Evropën dhe Indinë, është i vogël dhe “ne e njohim njëri-tjetrin mjaft mirë” dhe “kemi stimuj të fortë për të punuar së bashku” për të shkëmbyer ide dhe teknologji, shtoi ai. .

Agjencia Evropiane e Hapësirës kohët e fundit nënshkroi kontrata për dy koncepte studimore për energjinë diellore të bazuar në hapësirë, me synimin për të hetuar se sa i realizueshëm do të ishte koncepti nën iniciativën SOLARIS. Mund të ketë një vendim nëse do të ndiqet seriozisht ideja që në vitin 2025.

Një vend premtues për testimin e një sistemi energjetik të zhvilluar rishtazi mund t’ju befasojë. Në vend që të dërgojmë energji nga hapësira në Tokë, ne mund të testojmë një sistem duke dërguar fillimisht energji nga hapësira në Hënë.

Duke ngritur një sistem për të mbledhur energjinë diellore në hapësirë ​​dhe për ta transmetuar atë në sipërfaqen e hënës, “ju mund të demonstroni praktikisht të gjitha teknologjitë kryesore” për një sistem të ngjashëm për dërgimin e energjisë në Tokë, tha Summerer.

Gjithashtu ka kuptim, duke pasur parasysh planet e NASA-s dhe organizatave të tjera për të ndërtuar habitate afatgjata në Hënë që do të kërkojnë energji të vazhdueshme. “Ne kemi nevojë për energji në Hënë për çdo instalim më të madh, dhe burimet në Hënë janë shumë të kufizuara,” tha Summerer. Netët hënore janë të ftohta dhe të gjata, zgjasin rreth dy javë, kështu që do të kemi nevojë për një burim energjie që mund të mbajë vizitorët gjatë kësaj periudhe. Bërthamore dhe diellore janë dy opsionet praktike për këtë, kështu që tashmë ka shumë fokus në zhvillimin e këtyre sistemeve për misionet e ardhshme.

Në shumë mënyra, në fakt është më e lehtë të transmetosh energji në Hënë sesa në Tokë. Hëna nuk ka atmosferë apo mbulesë reje për të penguar transmetimin e energjisë. Dhe kërkesat për energji do të ishin shumë më të ulëta për një bazë hënore sesa për Tokën.

Pra, nëse na duhet të testojmë zgjidhjet e energjisë diellore të bazuara në hapësirë ​​dhe kemi nevojë për energji për misionet hënore, pse të mos i kombinojmë të dyja? “Hëna mund të jetë një hap për të zhvilluar teknologjitë kryesore për të demonstruar se si funksionon [energjia diellore e bazuar në hapësirë] në një shkallë shumë më të vogël,” tha Summerer.

E gjithë kjo bisedë për teknologjinë progresive dhe zhvillimet e ardhshme mund t’ju bëjë të imagjinoni se një sistem i tillë është me dekada larg. Por ekspertë si Summerer besojnë se ne mund të shohim energjinë diellore të bazuar në hapësirë ​​duke punuar shumë më shpejt se kaq.

“Një demonstrim në orbitë është i realizueshëm relativisht shpejt,” tha Summerer, në varësi të madhësisë së sistemit. Ai mendon se një sistem demonstrimi, i synuar për të testuar teknologjinë, por jo për të siguruar energji të përdorshme, mund të zhvillohet brenda vetëm pesë viteve.

Sa i përket kohës kur mund të shohim një teknologji të tillë në përdorim praktik, disa njerëz në Tokë mund të përdorin energjinë nga një sistem i vogël diellor i bazuar në hapësirë ​​deri në mesin e viteve 2030.

Kjo do të jetë pikërisht në kohën e duhur për 100-vjetorin e publikimit të tregimit të Asimov. Një shekull për të marrë një koncept nga fantashkencë fantastike në realitetin konkret shkencor? Ky nuk është një afat kohor i keq për të bërë të pamundurën.