Centrale solare de 2 km lungime în spațiul cosmic? De ce nu?

ESA a obținut o finanțare de 17 miliarde de euro pentru trei ani - cu 17% mai mult decât în ​​2019 - pentru ca ”brațul spațial” al Europei să poată „rămâne în cursa” împotriva americanilor, chinezilor și rușilor, a declarat Josef Aschbacher, directorul general al ESA.

Pentru a obține aceste fonduri, Agenția a pus pe masă mai multe proiecte privind noi misiuni pe Lună și planeta Marte, precum și lansarea mai multor sateliți.  

În plan există și alte proiecte, mai confidențiale, dintre care unul ar putea, potrivit promotorilor săi, să ajute consistent în lupta împotriva încălzirii globale, cât și la independența energetică față de țări ostile precum Rusia.

Cea mai mare structură spațială construită vreodată de om

Programul în cauză, pe numele Solaris, își propune să genereze energie în cantități mari din centrale solare lansate în spațiu. Unele ar putea avea chiar și 2 km lungime!

„Ar putea fi cea mai mare structură construită vreodată în spațiu, de aproximativ 1.000 de ori mai mare decât orice obiect spațial construit până acum”, a declarat Sanjay Vijendran, fizicianul responsabil cu programul Solaris, din cadrul ESA.

Conceptul a fost elaborat pentru prima dată în anii 1970. Acesta implică construirea a mii de panouri solare care vor fi trimise pe orbită la mai mult de 30.000 km de Pământ pentru a capta razele solare, iar apoi să le transforme în „micro-unde care vor fi transmise la antene releu de pe sol capabile să le modifice în energie electrică”, rezumă Andrew Wilson, cercetător la laboratorul de concepte spațiale de la Universitatea din Strathclyde. din Glasgow și co-fondator al Metasat UK, un start-up pentru problemele legate de energia spațială.

Poate părea a fi un proiect nerealist și într-un fel, este. ESA nu solicită încă să finanțeze crearea acestor ferme spațiale. „Pentru moment, ne dorim să putem realiza un studiu de fezabilitate pe trei ani”, precizează Sanjay Vijendran, un prim pas care va costa câteva zeci de milioane de euro.

El ne asigură că „tehnologic, cunoaștem majoritatea etapelor” și că tot mai multe țări încep să înțeleagă proiectul.

În Statele Unite, Universitatea Caltech dorește să implementeze un prim prototip de colectoare solare spațiale în decembrie, în timp ce China plănuiește să trimită unul în spațiu în 2028. Între timp, Regatul Unit a decis, în iulie 2022, să ofere trei milioane de lire sterline (3,47 milioane de euro) pentru a încuraja cercetarea și start-up-urile legate de acest proiect.

Captarea continuă, un avantaj esențial

Potrivit lui Andrew Wilson, este important în contextul „urgenței climatice”. „Conferința Națiunilor Unite privind schimbările climatice din 2022 (COP27) a demonstrat că investițiile actuale în energie regenerabilă ar putea să nu fie suficiente pentru a ne îndeplini angajamentele de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră”, explică el.

Fermele solare spațiale ar putea ajuta la ridicarea ștachetei, cred adepții acestei tehnologii. Este o soluție 100% regenerabilă și, „spre deosebire de energia solară și eoliană de pe Pământ, nu este discontinuă”, explică Sanjay Vijendran. Cu alte cuvinte, aceste ferme pot „recolta energie în mod continuu, cu excepția momentelor rare de eclipsă solară”, menționează Andrew Wilson, ceea ce este un avantaj față de energia solară și eoliană de pe Pământ.

„Când este întuneric sau nu bate vântul, nu se creează energie solară sau eoliană, ceea ce înseamnă că trebuie construite unități de stocare pentru a asigura o alimentare continuă cu energie electrică. Dar nu știm sigur dacă vom fi capabili să le construim în dimensiuni suficiente pentru ca aceste energii regenerabile să înlocuiască complet sursele fosile”, precizează Sanjay Vijendran.

Fermele spațiale ar putea fi controlate de comunitatea internațională prin antene de recepție instalate la nivel global. Atunci ar putea fi posibil să răspundem rapid la situații de urgență.

„De exemplu, dacă ar exista un dezastru natural care ar priva complet o țară de electricitate, am putea redirecționa toți sateliții care transmit energia solară în acea zonă”, sugerează  Andrew Wilson.

”În cele din urmă, rachetele nu mai sunt așa de scumpe. SpaceX și lansatoarele sale reutilizabile au dovedit-o. Prin urmare, nota de plată nu ar fi așa mare. În trecut, prețurile estimate erau de până la 10.000 de dolari pe kilogram trimis în spațiu, în timp ce lansatoarele moderne pot reduce costurile la aproximativ 2.000 de dolari pe kilogram”, spune Andrew Wilson.

Costuri și alte provocări

În ciuda acestor economii semnificative, costul rămâne un obstacol major. Una dintre cele mai recente estimări, realizată în 2014 de guvernul SUA, a estimat că ar fi nevoie de „câteva zeci de miliarde de dolari pentru a lansa toate panourile solare în spațiu”.

Dar aceasta nu este singura problemă, spune Sanjay Vijendran. Cealaltă incertitudine se referă la amploarea unui astfel de proiect. „Am putut demonstra că toate tehnologiile necesare au funcționat, dar trebuie totuși să putem controla totul la o scară foarte mare”, rezumă el. Astfel, asamblarea panourilor solare va trebui să fie realizată de roboți autonomi în spațiu. „Știm că funcționează, dar acesta este un proiect gigantic și este o provocare inginerească”, explică șeful programului Solaris din cadrul ESA.

Aceeași situație este și în cazul transferului wireless de energie din spațiu pe Pământ. „Acum o lună, fezabilitatea a fost demonstrată, dar pe o distanță foarte scurtă”, declară Sanjay Vijendray. Un transfer wireless de energie a fost efectuat într-un laborator al gigantului aeronautic Airbus din München (Germania) între două puncte aflate la 36 de metri distanță unul de celălalt. Energia electrică astfel generată ar putea ilumina un sat de dimensiuni reduse. Dar va trebui să realizăm același lucru pe o distanță de peste 30.000 km...

Pentru unii, toate astea sunt doar vise. „Este pe cât de fascinant, pe atât de abstract. Între îndoielile tehnologice și problema costurilor, nu ar fi mai bine să accelerăm și să creștem investițiile în energii eoliene și solare (terestre)?”, se întreabă pe Twitter, Doug Parr, responsabilul științific al Greenpeace din Regatul Unit.

Andrew Wilson recunoaște că este vorba de întreprindere gigantică, dar „tocmai de aceea ar trebui să începem rapid dacă vrem să reducem suficient emisiile până în 2050”. „Este un proiect la fel de ambițios ca Barajul Celor Trei Defileuri (cea mai mare hidrocentrală din lume, situată în China, nota editorului)... doar că de fermele solare spațiale va beneficia toată lumea”, conchide el. Chiar va fi posibilă utilizarea lor pentru a trimite energia electrică pe Lună, precizează ESA.

Traducere de Eremia Iulia Maria, după articolul publicat de France 24