بریتانیا اولین نیروگاه خورشیدی در فضا را راه‌اندازی می‌کند

بریتانیا تصمیم دارد تا سال ۲۰۳۵ اولین نیروگاه خورشیدی فضایی را بسازد و تاسیسات آن را در مدار زمین مستقر کند. بر اساس پروژه طراحی‌شده، این نیروگاه طی ۱۲ سال پیش‌ رو ساخته و به فضا پرتاب خواهد شد، سپس پنل غول‌پیکر و دیگر اجزای آن به کمک ربات‌ها در مدار مونتاژ می‌شوند و نیروگاه از سال ۲۰۳۵ فعالیتش را آغاز می‌کند.

بریتانیا توسط این نیروگاه فضایی می‌تواند هدف انتشار صفر گازهای گلخانه‌ای تا سال ۲۰۵۰ را محقق نموده و به یک منبع انرژی مقرون‌به‌صرفه‌ دست یابد. اگرچه بریتانیا در حال حاضر می‌تواند بیش از ۴۰ درصد نیاز فعلی خود به برق را با انرژی‌های تجدیدپذیر تامین کند، اما با توجه به سیاست جدید دولت در کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی، تقاضا برای انرژی پاک طی سه دهه آینده سه برابر خواهد شد.

مارتین سولتائو (Martin Soltau)، مدیر این طرح، اعلام کرد: «تمام فناوری‌های مورد نیاز برای ساخت و راه‌اندازی این نیروگاه فضایی که کاسیوپیا (CASSIOPeiA) نام گرفته است، هم اکنون وجود دارد و چالش اصلی در این پروژه، تعیین اندازه بزرگی آن است. پنل این نیروگاه خورشیدی چندین مایل عرض دارد و برای ارسال آن به مدار به ۳۰۰ حامل فضایی به اندازه حامل فوق‌ سنگین استارشیپ (Starship) شرکت اسپیس‌ایکس نیاز است.

نحوه عملکرد نیروگاه خورشیدی

این نیروگاه خورشیدی در فاصله ۳۶ هزار کیلومتری زمین قرار می‌گیرد و حرکت آن در مدار به گونه‌ای طراحی شده است که همواره رو به خورشید باشد.

وظیفه اصلی این سازه عظیم فضایی، جمع‌آوری انرژی خورشیدی از طریق آینه‌های بزرگ و سبک‌وزن و متمرکز کردن نور روی سلول‌های فتوولتائیک (Photovoltaics) است؛ درست مانند کاری که پنل‌های خورشیدی روی زمین انجام می‌دهند. با این کار، جریان مستقیمی از الکتریسیته تولید و از طریق تقویت‌کننده‌های فرکانس‌های رادیویی به امواج مایکروویو تبدیل و درنهایت به زمین منتقل می‌شود.

این نیروگاه عظیم فضایی با یک آنتن غول‌پیکر به نام رکتنا (Rectenna) در زمین ارتباط خواهد داشت. به این ترتیب تشعشعات مایکروویو ارسالی از فضا، توسط این آنتن در زمین دریافت و بار دیگر به جریان الکتریسیته تبدیل شده و انتقال می‌یابد.

به گفته مارتین سولتائو، رکتنا شبکه بزرگی از آنتن‌های کوچک دوقطبی است که اندازه‌ای بین ۷ تا ۱۳ کیلومتر دارند و اگرچه در نگاه اول شبکه بسیار بزرگی به نظر می‌رسد، اما در واقع تنها فضایی معادل ۴۰ درصد مساحت یک مزرعه خورشیدی کنونی در بریتانیا را اشغال خواهد کرد.

مزایا و معایب نیروگاه خورشیدی فضایی در مقایسه با نیروگاه‌های زمینی

این نیروگاه عظیم می‌تواند ۱۳ برابر هر نیروگاه خورشیدی زمینی با اندازه مشابه برق تولید کند. نیروگاه‌های خورشیدی زمینی همواره در معرض تابش نور آفتاب قرار ندارند و باد نیز همیشه به اندازه کافی به توربین‌های بادی نمی‌وزد. همین مسئله باعث شده است که در این نیروگاه‌ها ژنراتورهای جایگزین برق یا باتری‌های با قدرت ذخیره بالا مورد استفاده قرار گیرند تا از خاموشی نیروگاه‌ها در زمان نامساعد بودن آب‌وهوا جلوگیری شود.

با این وجود نگرانی‌هایی نیز درباره این نیروگاه عظیم فضایی مطرح است؛ از جمله اینکه پس از پایان عمر این سازه غول‌پیکر باید با آن چه کار کرد و آیا راهی برای بازیافت آن وجود دارد؟

برخی نیز درباره تاثیر تشعشعات پرتوهای این نیروگاه روی زمینی‌ها ابراز نگرانی کرده‌اند، اما کارشناسان می‌گویند که مردم روی کره زمین احتمالا تشعشعات بیشتری از تلفن‌های همراه خود دریافت می‌کنند تا از نیروگاه موجود در فضا.

این سازه از تعداد زیادی ماژول تشکیل شده است که توسط ربات‌ها در مدار مونتاژ می‌شوند. پرتاب‌های فضایی برای انجام این پروژه، انتشار قابل توجه گازهای گلخانه‌ای را در پی دارد که بر خلاف اهداف پروژه است.

همچنین پنل‌های خورشیدی ممکن است به وسیله زباله‌های فضایی آسیب ببینند. این پنل‌ها توسط جو زمین محافظت نشده و با قرار گرفتن در معرض تشعشعات خورشیدی شدید، تخریب می‌شوند.

طرح مذکور به عنوان بخشی از راهبرد ملی فضایی بریتانیا به تایید رسیده و دولت در اولین گام بودجه‌ای ۳ میلیون پوندی را برای راه‌اندازی آن تصویب کرده است. تقریبا ۵۰ سازمان از جمله شرکت‌های بریتانیایی همکار با شرکت اروپایی ایرباس (Airbus)، شرکت بریتانیایی SSTL و جمعی از دانشمندان دانشگاه کمبریج (University of Cambridge) بریتانیا به این پروژه پیوسته‌اند تا رویای ایجاد یک نیروگاه خورشیدی مستقر در فضا را عملی کنند.