Kaip gauti saulės energiją lietingą dieną? Skleisk tai iš kosmoso


Anksčiau šiais metais nedidelė žiūrovų grupė susirinko į Davido Tayloro modelio baseiną, Karinių jūrų pajėgų kaverninį vidaus bangų baseiną Merilande, norėdami pamatyti tai, ko jie negalėjo pamatyti. Kiekviename įrenginio gale buvo 13 pėdų stulpas, kurio viršuje buvo įdėtas mažas kubas. Galingas infraraudonųjų spindulių lazerio spindulys, iššaudytas iš vieno iš kubų, smogė priešingame kube esančiam fotoelektrinių elementų rinkiniui. Tačiau plika akimi tai atrodė kaip niekis. Vieninteliai įrodymai, kad kas nors vyksta, buvo iš netoliese esančio nedidelio kavos virimo aparato, kuris kapojo „lazerinius lattes“ naudodamas tik sistemos generuojamą energiją.

Lazerio sąranka sugebėjo per šimtus metrų oro perduoti 400 vatų galios – pakankamos keliems mažiems buitiniams prietaisams – nejudinant jokios masės. Projektą vykdanti Karinių jūrų pajėgų tyrimų laboratorija tikisi panaudoti sistemą, norėdama išsiųsti energiją dronams skrydžio metu. Tačiau NRL elektronikos inžinierius Paulius Jaffe'as turi savo žvilgsnį į dar ambicingesnę problemą: saulės energijos sklidimą į Žemę iš kosmoso. Dešimtmečius ši idėja buvo rezervuota ateičiai, tačiau daugybė technologinių proveržių ir didžiulė naujos vyriausybės tyrimų programa leidžia manyti, kad pagaliau galėjo ateiti tolimoji diena.

Nuo tada, kai 1940 m. Pradžioje Izaoko Asimovo mokslinėje fantastikoje kilo kosminės saulės energijos idėjos, mokslininkai ir inžinieriai pateikė daugybę pasiūlymų, kad idėja būtų įgyvendinta, įskaitant pripučiamus saulės blokus ir robotų savimonę. Tačiau pagrindinė idėja visada yra ta pati: Orbitoje esantis milžiniškas palydovas surenka saulės energiją ir paverčia ją mikrobangomis ar lazeriais, kad būtų perduodama į Žemę, kur ji paverčiama elektra. Saulė niekada nelenda į kosmosą, todėl kosminė saulės energijos sistema galėtų tiekti atsinaujinančią energiją bet kurioje planetos vietoje dieną ar naktį, lietaus ar saulės spinduliuose.

Kaip ir sintezės energija, saulės energija iš kosmoso atrodė pasmerkta tapti technologija, kuriai visada buvo 30 metų. Techninės problemos nuolat augo, išlaidų sąmatos išliko stratosferos, o saulės elementams pigėjant ir efektyvėjant, atrodo, kad kosminės saulės energijos panaudojimo galimybės mažėja.

Tai netrukdė vyriausybės tyrimų agentūroms bandyti. 1975 m., Bendradarbiaudama su Energetikos departamentu dėl kosminių saulės energijos galimybių studijos, NASA, naudodama milžinišką mikrobangų krosnelę, 30 mylių spinduliu spinduliavo 30 kilovatų galią. Sijos energija yra esminis kosminės saulės energijos aspektas, tačiau šis testas išlieka galingiausiu iki šiol demonstruojamu technologijos pavyzdžiu. „Tai, kad praėjo beveik 45 metai nuo NASA demonstracijos, ir tai išlieka aukščiausio vandens ženklas, pats savaime kalba“, – sako Jaffe. „Kosminė saulės energija nebuvo nacionalinis imperatyvas, todėl nemaža šios technologijos dalis nebuvo pažangi“.

Johnas Mankinsas, buvęs NASA fizikas ir „Solar Space Technologies“ direktorius, buvo liudininkas, kaip vyriausybės biurokratija iš pradžių žlugdė saulės energijos vystymąsi kosmose. Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje Mankinsas parengė ataskaitą NASA, kurioje buvo padaryta išvada, kad laikas vėl rimtai žiūrėti į saulės energijos energiją kosmose ir paskatino projektą atlikti palydovinės sistemos projektavimo tyrimus. Nepaisant daug žadančių rezultatų, agentūra galų gale jo atsisakė.

2005 m. Mankinsas paliko NASA dirbti konsultantu, tačiau jis negalėjo supurtyti minties apie kosmoso saulės energiją. Jis pats atliko keletą kuklių kosminės saulės energijos eksperimentų ir 2011 m. Gavo net NASA novatoriškų pažangių koncepcijų stipendiją. Rezultatas buvo SPS-ALPHA, kurią Mankinsas pavadino „pirmuoju praktiniu saulės energijos palydovu“. „Mankinso mintis buvo„ iš tūkstančių mažų gabalėlių pastatyti didelį saulės energija varomą palydovą. “Jo modulinė konstrukcija, bent jau iš esmės, žymiai sumažino aparatūros kainą.