تستعد اليابان لإرسال الطاقة الشمسية من الفضاء إلى الأرض العام المقبل، في شكل موجات ميكروويف.
محاكاة نظام توليد الطاقة الشمسية في الفضاء. الصورة: مختبر أبحاث القوات الجوية (AFRL)
تستعد اليابان لإرسال الطاقة الشمسية من الفضاء إلى الأرض العام المقبل، بعد عامين من تحقيق مهندسين أمريكيين إنجازًا مماثلًا. ويمثل هذا التطور خطوةً هامةً نحو إنشاء محطة طاقة شمسية فضائية، من شأنها أن تساعد العالم على خفض استهلاك الوقود الأحفوري في مكافحة تغير المناخ، وفقًا لما أوردته مجلة سبيس في 19 أبريل/نيسان.
في حديثه خلال المؤتمر الدولي لطاقة الفضاء هذا الأسبوع، بيّن كويتشي إيجيتشي، المستشار في معهد أبحاث أنظمة الفضاء الياباني، مسارًا لاختبار محطة طاقة شمسية صغيرة في الفضاء، تنقل الطاقة لاسلكيًا من مدار منخفض إلى الأرض. وقال إن المحطة ستكون قمرًا صناعيًا صغيرًا، يزن حوالي 180 كيلوغرامًا (400 رطل)، ينقل حوالي كيلوواط من الطاقة من ارتفاع 400 كيلومتر (250 ميلًا). ويُعادل الكيلوواط الواحد كمية الكهرباء اللازمة لتشغيل جهاز منزلي صغير، مثل غسالة أطباق صغيرة، لمدة ساعة تقريبًا، حسب حجمه. لذا، لم تصل التجربة بعد إلى نطاق مناسب للاستخدام التجاري.
ستستخدم المركبة الفضائية خلية شمسية بمساحة مترين مربعين لشحن بطاريتها. ستُحوّل الطاقة المُخزّنة بعد ذلك إلى موجات دقيقة تُرسَل إلى هوائيات الاستقبال على الأرض. ولأن المركبة الفضائية تسير بسرعة هائلة، حوالي 28,000 كيلومتر في الساعة، يجب توزيع الهوائيات على مسافة 40 كيلومترًا، بحيث تكون المسافة بين كل هوائي وأخرى 5 كيلومترات، لنقل طاقة كافية. ووفقًا لإيجيتشي، لا يستغرق النقل سوى بضع دقائق، ولكن عند نفاد طاقة البطارية، سيستغرق شحنها بالكامل عدة أيام.
من المقرر إطلاق هذه المهمة، وهي جزء من مشروع أوهاساما (أوهيساما، أي الشمس باليابانية)، في عام ٢٠٢٥. وقد اختبر الباحثون بالفعل نقلًا لاسلكيًا للطاقة الشمسية من مصدر ثابت على الأرض. ويخططون لإجراء عمليات نقل من طائرة في ديسمبر من هذا العام. ستكون الطائرة مزودة بخلايا شمسية مماثلة لتلك المستخدمة في المركبات الفضائية، وستنقل الطاقة لمسافة تتراوح بين ٥ و٧ كيلومترات.
وُصفت فكرة توليد الطاقة الشمسية في الفضاء لأول مرة عام ١٩٦٨ من قِبل مهندس أبولو السابق بيتر غلاسر. وخلافًا لمعظم تقنيات الطاقة المتجددة على الأرض، فإن الطاقة الشمسية في الفضاء متاحة دائمًا لأنها لا تعتمد على الطقس أو الوقت من اليوم. حاليًا، تُستخدم محطات الطاقة النووية ومحطات الفحم أو الغاز الطبيعي لتلبية الطلب عند توقف الرياح أو غروب الشمس. قد تُسهم التطورات التكنولوجية الحديثة في حل بعض هذه المشكلة في المستقبل. لكن الباحثين لم يجدوا بعدُ طريقة لضمان إمداد مستمر وخالٍ من الكربون بالكهرباء بحلول منتصف القرن الحادي والعشرين.
إن التطورات في تكنولوجيا التحكم الذاتي ونقل الطاقة لاسلكيًا، وخاصةً إطلاق صاروخ ستارشيب العملاق، قد تجعل الطاقة الشمسية الفضائية واقعًا ملموسًا. في العام الماضي، نقل قمر صناعي بناه مهندسو معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في مهمة "تجربة الطاقة الشمسية الفضائية" الطاقة الشمسية من الفضاء لأول مرة. تنتهي المهمة في يناير 2024. ومع ذلك، ووفقًا لتقرير صادر عن ناسا، فإن الطاقة اللازمة لبناء وإطلاق وتجميع محطة الطاقة المدارية تجعل الكهرباء التي تنتجها المنشأة باهظة الثمن، حيث تتجاوز تكلفتها تكلفة طاقة الرياح والطاقة الشمسية على الأرض بأكثر من 12 ضعفًا.
آن كانغ (حسب الفضاء )
[إعلان 2]
رابط المصدر
تعليق (0)