Кина је започела амбициозан пројекат изградње свемирске соларне електране у орбити, која би, према најавама, могла да производи више енергије него што се може добити из свих познатих извора на Земљи.
Према плановима Кинеске академије свемирске технологије (ЦАСТ), први тест преноса енергије из свемира на Земљу требало би да се догоди већ 2028. године, када ће бити лансиран експериментални сателит у ниску Земљину орбиту. До 2030. планирано је постављање пилот-електране снаге једног мегавата у геостационарну орбиту, а до 2035. систем би требало да достигне капацитет од 10 мегавата.
До 2050. године планирана је изградња велике орбиталне електране снаге 2 GW, која би годишње производила око 100 TWh, односно 100 милијарди kWh електричне енергије. То је око 25% више од производње највеће хидроелектране на свету.
Лонг Лехао, ракетни стручњак и члан Кинеске академије инжењерства, изјавио је у предавању које је пренео South China Морнинг Пост да је овај пројекат „једнако значајан као када би брана Три кланца била премештена у геостационарну орбиту на 36.000 километара изнад Земље“.
„То је невероватан пројекат којем заиста можемо да се радујемо“, додао је.
Како ће функционисати свемирска соларна електрана?
Кинеска свемирска соларна електрана функционисаће тако што ће сунчеву енергију прикупљати помоћу великих соларних панела, затим је претварати у микроталасе који ће бити емитовани ка Земљи, где ће се њихова енергија поново претварати у електричну. Електрана ће бити постављена у геостационарну орбиту изнад екватора, што ће јој омогућити да стално буде изнад исте тачке на Земљи и да непрекидно шаље енергију ка Кини.
Пошто ће се налазити изнад атмосфере и изван већег дела Земљине сенке, моћи ће готово стално да прима сунчеву светлост, без обзира на временске услове, облаке или ноћ – што је ограничење код свих земаљских система.
Кинески научници су већ демонстрирали пренос енергије путем микроталаса у лабораторијским условима, а следећи корак је тестирање у свемиру. Једна од кључних иновација овог пројекта су соларни панели који ће у свемиру имати већу ефикасност, између осталог због већег интензитета сунчеве светлости услед одсуства атмосфере, влаге и прашине.
Студија НАСА показала је да би овакве свемирске електране могле да производе електричну енергију чак 99% времена у току године. Лонг је у свом предавању рекао да би енергија прикупљена за годину дана била еквивалентна укупној количини нафте која се може извући из Земље.
Озбиљни изазови
Иако кинески планови делују као савршено решење за глобалну кризу климатских промена и фосилних горива, постоје бројни изазови – а највећи је величина саме електране.
Процењује се да ће соларни низ, када буде у потпуности састављен, бити широк око један километар, што значи да ће бити већи од многих земаљских постројења. То, међутим, подразумева да ће лансирање делова у орбиту захтевати изузетно снажне ракете.
Лонг и његов тим развијају за ту сврху вишекратно употребљиву ракету Дуги марш 9 (ЦЗ-9), намењену тешким теретима, с капацитетом подизања од 150 тона – што је отприлике тежина одраслог плаветног кита.
Радонић: Не сумњам у кинески успех
Познати популаризатор науке и астроном Анте Радонић наводи да, с обзиром на брзину којом се Кина развија у области свемирске технологије, не сумња у успех овог великог пројекта.
„Лансирање у геостационарну орбиту захтева знатно више енергије него, рецимо, слање летелице према Месецу или достизање брзине потребне за бег из Земљиног гравитационог поља. Када се елиптичном трансферном орбитом стигне до жељене висине, потребно је додатно убрзање од 1,5 км/с да би летелица прешла у кружну орбиту. Уз то, мора се обезбедити да нагиб према екваторској равни буде нула, како би летелица стално остајала изнад исте тачке на екватору“, објашњава Радонић за Index.
Кина планира и мисије на Месец
Кина већ развија ракету Дуги марш 9 и за потребе будућих мисија на Месец, планираних око 2030. године. За те мисије користиће се ракета Дуги марш 10. Радонић истиче да је питање само колико ће лансирања бити потребно за склапање огромне соларне електране.
„Познато је да су кинески инжењери развили технологију аутоматског спајања модула у орбити. Њихови теретни бродови без посаде већ без проблема достављају залихе, опрему и гориво на свемирску станицу Тиангонг. Исту технику употребиће и за склапање соларне електране“, додаје Радонић.
Напомиње и да су на кинеској орбиталној станици већ демонстрирани савитљиви соларни панели, који се у свемир шаљу заролани попут тепиха – технологија слична оној коју тренутно тестира НАСА на Међународној свемирској станици.
„Неће бити проблем да се састави велика орбитална соларна електрана, али је тешко проценити колико ће година требати да се све припреми за почетак изградње. Кључни корак биће успешно тестирање преноса енергије до Земље путем микроталаса. Пилот-систем биће прва реална проба изводљивости“, истиче Радонић.
Далекосежне последице
Према писању South China Morning Posta, многи већ називају кинеску свемирску соларну електрану „Менхетн пројектом“ енергетике. С обзиром на одлучност и темпо кинеских свемирских амбиција, тај назив можда и није преувеличан.
Ако Кина успе, последице би могле бити огромне. Ова технологија могла би да значајно утиче на глобалну енергетску безбедност и смањи зависност од фосилних горива.
Јапан је недавно објавио да је такође близу тога да већ наредне године почне с преносом соларне енергије из свемира на Земљу, што указује да би свемирске соларне електране могле постати следећи велики изазов у глобалној свемирској трци.
Корак ка цивилизацији типа II
Занимљиво је да се овакав технолошки развој поклапа с визијом совјетског астрофизичара Николаја Кардашева, који је 1964. године предложио своју скалу којом дели напредне цивилизације у свемиру према степену искоришћености енергије – посебно енергије сопствене звезде.
На тој скали, цивилизација типа И користи сву расположиву енергију на матичној планети (ветар, океане, вулкане, сунчеву енергију с површине итд.). Процењује се да се човечанство тренутно налази на нивоу од око 0,7.
Цивилизација типа II користи готово сву енергију своје звезде, на пример путем мегаструктура као што је Dysonova сфера, која би у потпуности обухватила звезду. Тип III користи енергију читаве галаксије – стотина милијарди звезда.
