جمع آوري انرژي خورشيد موجود در فضا و هدايت آن به سطح زمين

دانشمندان به دنبال روشي هستند که بتوانند با کمک ماهواره ها اقدام به جمع آوري انرژي خورشيد که در فضا پخش است، کنند و سپس آن را براي استفاده روزمره به سمت زمين بفرستند اما اين کار به چه دليل انجام مي شود؟
دليل عمده اين است که دريافت انرژي خورشيدي روي زمين داراي محدوديت هايي است. براي مثال صفحات جذب کننده انرژي خورشيد تا زماني خوب عمل مي کنند که هوا ابري، باراني و برفي نبوده و ابرها جلوي خورشيد را نگرفته باشند. نکته بعدي اين بوده که کلاً خورشيد شب از ديده ها پنهان شده و انرژي آن قابل دسترس نيست حالا قرار است روي همين ماهواره ها صفحات جذب کننده انرژي خورشيدي نصب شود که 5 برابر بيش از صفحاتي که روي زمين نصب مي شوند کارآيي دارند.
در سال 2007 نيز انجمن ملي هوافضا، تحقيقاتي را آغاز کرد که به واسطه آن قرار است حدود 800 متر از فضاي مدار دور زمين از صفحات جذب کننده نور خورشيد با نام فتوولتائيک پوشيده شود که همين امر طبق محاسبات کارشناسان سبب مي شود انرژي معادل يک سال استفاده از ذخاير نفتي کل دنيا توليد شود. آنچه که در اين ميان مورد استفاده قرار مي گيرد، فضاپيماهاي حمل کننده اين صفحات هستند که انرژي دريافتي را به زمين منتقل مي کنند. سيستم کار اين ماهواره ها پيچيده نيست و دور آن مجهز به اين صفحات مي گردد. پس از دريافت انرژي و تبديل آن به صورت امواج مادون قرمز، آن را به صورت 24 ساعته به زمين ارسال مي کند.
اين سامانه ليزري که بسيار قدرتمند بوده مي تواند 80 درصد انرژي دريافتي از خورشيد را به مرکز فرماندهي در زمين ارسال کند. البته اين پرتوهاي ليزري هر کدام 18/2 متر عرض دارند که در ايستگاه زميني با عرض 9700 متر مربع مورد استفاده قرار مي گيرند.
در اين ميان ماهواره ها به گونه اي ساخته شدند که قادرند انرژي دريافتي را به ماهواره ها و شبکه هاي ديگر هم انتقال دهند. در اين خصوص در ماه هاي گذشته کمپاني اروپايي فضايي «آستريوم» امکان استفاده و پياده سازي اين سيستم اين سيستم ليزر را در کشور آلمان آزمايش کرد.
همچنين اين کمپاني به دنبال آن است که تا سال 2016 يک ماهواره با طول 500 فوت مربع از پنل هاي جذب کننده نور خورشيد به فضا بفرستد که تا سال 2020 بتواند به بهره برداري برسد که توليد برق آن به 10 کيلووات رسيده و قادراست برق 10 خانه را تأمين کند.
در اين بين آژانس فضايي ژاپن (JAXA) با همکاري يک شرکت توليد کننده لوازم نيروگاه هاي خورشيدي در کاليفرنيا به دنبال استفاده از امواج مايکروويو براي ارسال انرژي خورشيدي هستند، اگر چه آزمايش ليزر کمپاني «آستريوم» سريع تر جواب داده و زودتر هم به بازار عرضه مي شود. در سال 2008 نيز فيزيکدانان اقدام به آزمايش پرتوهاي 20 واتي در حد فاصل کوه هاي «مائويي» و جزاير «هاوايي» کردند که حدود 150 کيلومتر يعني 1/5 برابر عمق اتمسفر زمين هستند.
JAXA با تشکيل تيمي از ميتسوبيشي و شرکت هاي ديگر در قالب يک پروژه 30 ساله 21 ميليارد دلاري، تصميم به ارسال فضاپيما به فضا با طول پنل هاي خورشيدي کردند. نتيجه اين تلاش، توليد يک گيگاوات انرژي به اندازه نيروي يک نيروگاه اتمي است. در اين خصوص تني چند از مقامات مسؤول گفته اند اگر مشکلات سياسي از سر راه برداشته شود. به زودي شاهد آغاز به کار نخستين آزمايشگاه تحقيقاتي در قطب شمال و جنوب خواهيم بود. وزارت دفاع ايالات متحده نيز به دليل اينکه مبلغي حدود 400 دلار براي هر گالن سوخت هزينه مي کند. اعلام آمادگي کرده که از اين تکنولوژي استفاده کند. «استفان سوويني» از دانشگاه سوري در انگلستان در حال کار روي تأثيرات اين ليزرها روي دماي زمين است وي در اين باره مي گويد ممکن است طول موج اين ليزرها به گونه اي باشد که بر سلامت حيوانات تاثير بگذارد. اما در حال تحقيق روي آن هستيم. در حال حاضر نيز انرژي برابر 1 تا 2 گيگا بايت با توجه به فعاليت يک ماهواره وجود دارد. تا سال 2030 پروژه اي تعريف شده که 220 بيليون کيلو وات انرژي از اين راه توليد شود.
منبع: ماهنامه نوآور شماره 88