Από τη Δανάη Δασοπούλου
Ένα μικρό βήμα… προς τη διαστημική ηλιακή ενέργεια πραγματοποιήθηκε με την επιτυχή έκβαση της αποστολής Space Solar Power Demonstrator (SSPD-1), χάρη στην οποία εξετάστηκε η πιθανότητα ανάπτυξης τεχνολογιών για την παραγωγή ενέργειας από το διάστημα.
Πριν ένα χρόνο, τον περασμένο Ιανουάριο, εκτοξεύθηκε το SSPD-1 του Επιστημονικού και Τεχνολογικού Ινστιτούτου Caltech της Καλιφόρνια σε μία προσπάθεια να δοκιμαστούν τρεις τεχνολογικές καινοτομίες που είναι απαραίτητες για τη συγκέντρωση και παραγωγή διαστημικής ηλιακής ενέργειας.
Η ετήσια παραμονή του πρωτοτύπου κατέγραψε την αποδοτικότητα, την αντοχή και τη λειτουργία ποικιλίας διαφορετικών τύπων ηλιακών πάνελ στο διάστημα και όπως αναφέρει το ινστιτούτο δοκιμάστηκε ο σχεδιασμός μίας ελαφριάς δομής ικανή να διανέμει και να συγκρατεί τα πάνελ και τους πομπούς ισχύος.
Το πρωτότυπο που αναπτύχθηκε από επιστήμονες του ινστιτούτου Τεχνολογίας ήταν μια μικρής κλίμακας δοκιμή των τεχνολογιών που θα απαιτηθούν για μελλοντικούς γιγαντιαίους σταθμούς παραγωγής ενέργειας στο διάστημα.
Τον περασμένο Μάρτιο, αφού αξιολόγησε ηλιακά πάνελ και μεθόδους ανάπτυξης ενέργειας, εξέπεμψε για πρώτη φορά ασύρματα ενέργεια στη Γη από το διάστημα.
Τώρα, οι ειδικοί αντλώντας όλες τις χρήσιμες πληροφορίες που συγκεντρώθηκαν κατά τη διάρκεια του περασμένου έτους, επιδιώκουν να χαράξουν το μέλλον της διαστημικής ηλιακής ενέργειας.
«Η ηλιακή ενέργεια που διαχέεται από το διάστημα σε εμπορικές τιμές, φωτίζοντας την υδρόγειο, είναι ακόμη μια μελλοντική προοπτική. Αλλά αυτή η κρίσιμη αποστολή έδειξε ότι μπορεί να είναι ένα εφικτό μέλλον», δήλωσε ο πρόεδρος του Caltech και καθηγητής Φυσικής Τόμας Φ. Ρόζενμπαουμ.
Όπως αναφέρει το δίκτυο CBC η διαστημική ενέργεια και η διοχέτευσή της της Γη ήταν μία ιδέα του Ρώσου θεωρητικού Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι -από τους πρώτους οραματιστές των διαστημικών ταξιδιών και σύμφωνα με πολλούς ο πατέρας της θεωρητικής αστροναυτικής- όταν το 1923 είχε προτείνει κάτοπτρα στο διάστημα που θα κατεύθυναν στη Γη τις ηλιακές ακτίνες. Από την άλλη, το 1941 ο συγγραφέας επιστημονικής φαντασίας Ισαάκ Ασίμοφ στο διήγημά του με τίτλο «Reason» έκανε αναφορά στην εκπομπή κυμάτων από το διάστημα που θα μπορούσαν να συλλεχθούν από έναν επίγειο σταθμό και να μετατραπούν σε ηλεκτρική ενέργεια.
Ανάλογες ιδέες είχαν και οι καθηγητές επικεφαλής της έρευνας, Χάρι Ατγουότερ, Αλι Χατζιμίρι και Σέρτζο Πελεγκρίνο, οι οποίοι επιχείρησαν να της εφαρμόσουν και βρίσκονται πίσω από τα τρία πειράματα, το καθένα από τα οποία θέτει υπό δοκιμή μία διαφορετική τεχνολογία.
Σύμφωνα με το Caltech τα τρία αυτά πειράματα είναι τα παρακάτω:
DOLCE: Μια δομή διαστάσεων 1,8 επί 1,8 μέτρα με συγκεκριμένη αρχιτεκτονική, σύστημα και μηχανισμούς ανάπτυξης διαστημικού σκάφους που θα αποτελέσει έναν αστερισμό κλίμακας 1 χιλιομέτρου, ο οποίος θα χρησιμεύσει ως σταθμός παραγωγής ενέργειας.
ALBA: Μια σειρά 32 διαφορετικών τύπων φωτοβολταϊκών κυψελών που θα έχει ως αποτέλεσμα την αξιολόγηση των κατάλληλων πάνελ, τα οποία θα μπορούν να αντέξουν στο σκληρό διαστημικό περιβάλλον.
MAPLE: Μια συστοιχία εύκαμπτων, ελαφρών πομπών μικροκυματικής ισχύος βασισμένων σε προσαρμοσμένα ολοκληρωμένα κυκλώματα με ακριβή έλεγχο χρονισμού για την επιλεκτική εστίαση της ισχύος σε δύο διαφορετικούς δέκτες για τη μετάδοση ενέργειας από απόσταση.
«Δεν είναι ότι δεν έχουμε ήδη ηλιακούς συλλέκτες στο διάστημα. Για παράδειγμα, ηλιακά πάνελ χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού. Αλλά για να εκτοξεύσουμε και να αναπτύξουμε αρκετά μεγάλες συστοιχίες ώστε να παρέχουμε ουσιαστική ενέργεια στη Γη, το Caltech Space Solar Power Project (SSPP) πρέπει να σχεδιάσει και να δημιουργήσει συστήματα μεταφοράς ενέργειας ηλιακής ενέργειας που θα είναι εξαιρετικά ελαφριά, φθηνά, ευέλικτα και εκμεταλλεύσιμα», δήλωσε ο Ατγουότερ.
Το μεγάλο πλεονέκτημα της τοποθέτησης σταθμών ηλεκτροπαραγωγής σε τροχιά είναι ότι το ηλιακό φως είναι έως και δέκα φορές πιο έντονο στο διάστημα, επειδή δεν περνάει μέσα από τη γήινη ατμόσφαιρα. Εάν ένα διαστημικό σκάφος τοποθετηθεί στην κατάλληλη τροχιά, μπορεί να εκτίθεται συνεχώς στην ενέργεια του ήλιου.
«Εάν επιτύχει, το αποτέλεσμα θα μπορούσε να είναι άφθονη, αξιόπιστη, χωρίς άνθρακα ενέργεια, ικανή να τροφοδοτήσει ένα εκατομμύριο σπίτια με έναν μόνο δορυφόρο», αναφέρει το δημοσίευμα.
Εντούτοις, προέκυψαν ζητήματα που πρέπει να επιλυθούν πριν η διαστημική ηλιακή ενέργεια γίνει πραγματικότητα. Για παράδειγμα, τεχνικές δυσλειτουργίες που απαιτούν παρέμβαση για την αποκατάστασή τους και το κόστος των διαστημικών ταξιδιών -αρκεί να σκεφτεί κανείς τα 150 δισ. δολάρια που δαπανήθηκαν για την κατασκευή του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού.
Η μεγαλύτερη δυσκολία που οι επιστήμονες κλήθηκαν να αντιμετωπίσουν αφορούσε σε καλώδια, τα οποία συνέδεαν τους βραχίονες του Dolce και πιάστηκαν στην κατασκευή διακόπτοντας τη σύνδεση της βασικής δομής και των κινούμενων μελών του. Η ομάδα αναγκάστηκε να κατασκευάσει ένα μοντέλο σε πλήρη κλίμακα για να αναζητήσει λύση στο πρόβλημα.
Παρά τις δυσκολίες, οι ειδικοί επιχειρούν να τελειοποιήσουν το σύστημα αφού στόχος είναι η πράσινη ενέργεια και η προοπτική συγκέντρωσής της από το διάστημα δε φαίνεται πια τόσο μακρινή.
