17 мая 2022

Великобритания хочет построить солнечную электростанцию ​​в космосе к 2035 году

В настоящее время несколько представителей британского аэрокосмического машиностроения работают над крупным проектом. Цель состоит в том, чтобы собрать первую орбитальную солнечную электростанцию к середине 2030-х годов. Исследователи утверждают, что технология, позволяющая создать такую структуру, уже существует.

Мы знаем, что проект орбитальной солнечной электростанции уже некоторое время находится на китайской чертежной доске. Идея заключается в том, чтобы использовать будущую сверхтяжелую ракету-носитель страны для сборки объектов на высоте почти 36 000 км. Оттуда панели будут собирать энергию и отправлять ее на Землю с помощью микроволн или лазеров.

Такой проект имеет смысл. В отличие от Земли, в космосе нет атмосферы, поглощающей солнечные лучи. Солнечная радиация в четыре раза больше, чем на поверхности Земли. Космическая электростанция также не будет подвержена чередованию дня и ночи, что позволит ей быть эффективной 99% времени. Количество доступной энергии будет в восемь-десять раз больше, чем у наземных солнечных электростанций.

Похоже, что Великобритания также рассматривает этот тип технологии. Около 50 британских организаций, включая такие тяжеловесы, как Airbus, Кембриджский университет и производитель спутников SSTL, присоединились к Инициативе Великобритании по космической энергии. Сформированная в прошлом году, эта структура ставит своей целью изучение возможностей создания космической солнечной электростанции.

На конференции Toward a Space Enabled Net-Zero Earth, недавно прошедшей в Лондоне, Мартин Солтау, председатель Инициативы по космической энергии Великобритании, заявил, что все технологии, необходимые для создания космической солнечной электростанции, уже существуют. Он основывает свое утверждение на обширном инженерном исследовании, проведенном консалтинговой компанией Frazer-Nash по заказу правительства Великобритании в прошлом году.

По мнению представителей организации, такой проект мог бы помочь Великобритании достичь своей цели - нулевых выбросов парниковых газов к 2050 году - более экономически эффективно, чем с помощью любой другой существующей технологии. Пока это только идея на бумаге, но исследователи, как говорят, уже разработали 12-летний план, который в конечном итоге может привести к запуску демонстрационной электростанции к 2035 году.

Эта демонстрационная структура уже сейчас может иметь ширину в несколько километров, и для ее вывода на орбиту потребуется не менее трехсот запусков ракеты размером со Starship компании SpaceX. Идея заключается в том, чтобы перевести его на геостационарную орбиту (около 36 000 километров вверх).

В настоящее время в рамках этой инициативы изучается модульная концепция под названием CASSIOPeiA (от Constant Aperture, Solid-State, Integrated, Orbital Phased Array). Разработкой занимается британская инженерная компания International Electric Company. Модульный характер этой орбитальной электростанции означает возможность ее расширения после завершения демонстрационного этапа.

"Основные функции спутника - собирать солнечную энергию через большие, легкие зеркала и фокусировать оптику на фотоэлектрических элементах, точно так же, как мы делаем это на Земле", — сказал Мартин Солтау. "Они будут генерировать электричество постоянного тока, которое затем будет преобразовано в микроволны с помощью твердотельных радиочастотных усилителей мощности и передано в виде когерентного микроволнового луча на Землю".

Для приема энергии из космоса системе потребуется гигантская наземная антенна размером семь на тринадцать километров. Эта структура, получившая название "Прямоугольная антенна", будет улавливать микроволновое излучение, посылаемое из космоса, и преобразовывать его в электричество постоянного тока.