عملاق الطاقة الفضائي

هل اقتنيت يوما ألواح طاقة شمسية للتخفيف من استهلاكك للكهرباء؟ هل واجهتك مشاكل في الأيام الغائمة وفي فصل الشتاء؟!! وكالة الاستكشاف الفضائي اليابانية تقدم لكل الحل بكل بساطة... ضع ألواحك الشمسية فوق الغيوم في الفضاء حيث لا غيوم ولا ليل ولا حجاب بينك وبين أشعة الشمس!

تخيل محطة طاقة شمسية عملاقة تحلق في الفضاء، تجمع طاقة الشمس بدون أي عوائق مناخية، لتقوم بإيصال طاقة صديقة للبيئة بشكل ثابت للأرض. هل تعتقد أن هذا شيء من الخيال العلمي؟! بالحقيقة بفضل JAXA (وكالة استكشاف الفضاء اليابانية) قد نتمكن من مشاهدة هذه التكنولوجيا خلال عقد من الزمان!

فكرة محطة الطاقة الفضائية ليست بجديدة، حيث في عام 1968 اقترح مهندس الفضاء الامريكي د. بيتير جلاسير، رائد في مجال الطاقة الشمسية الفضائية، تنفيذ محطات شمسية عملاقة في الفضاء تقوم بتوليد امواج مكروية ترسل إلى الأرض لتوليد الكهرباء. هذه الفكرة نالت الكثير من الاهتمام العالمي حتى في ناسا إلا أن الفكرة تم تعليقها في الثمانينيات بسبب الكلفة المرتفعة. إلا أن اليابان تابعت في الفكرة وهي حاليا تعتبر رائدا عالميا في مشاريع أنظمة الطاقة الشمسية الفضائية (Space Solar Power Systems – SSPS).

هذا القمر الصناعي (المحطة الفضائية) العملاق الذي يحلق على ارتفاع 36000 كم فوق الارض سوف يكون بطول عدة أميال ووزن يصل إلى 10000 طن متري! سوف يكون مكون بشكل أساسي من ألواح شمسية. التصميم المقترح أيضا يتضمن مجموعة مرايا تعكس ضوء الشمس إلى الألواح الشمسية بحيث أنه عندما يكون القمر غير مواجه للشمس سيستطيع من استقبال ضوء الشمس. أيضا، سيكون القمر الصناعي متصلا مع محطات أرضية لإبقائه في المدار GEO (GEOSTATIONARY).

يتميز هذا المدار GEO بانه يكون عمودي على خط الاستواء وعلى ارتفاع 36000 كم ويتمتع بخاصية أن الأقمار في هذا المدار تدور حول الأرض بنفس سرعة دوران الأرض حول نفسها مما يجعل القمر ثابت بالنسبة للأرض.

أما بالنسبة لإرسال كل هذه الطاقة إلى الأرض فهناك طريقتين لتحقيق ذلك عبر تحويل الطاقة الشمسية إلى إما حزم ليزرية أو أمواج مكروية أو مزيج من الاثنين وإرسالها إلى محطة استقبال ارضية تدعى Rectenna (Rectifying Antenna - الهوائي المقوم). حيث حاليا تجرى تجارب أرضية لاختيار أي الطرق ستكون الأكثر فاعلية.

هذه الألواح الشمسية الفضائية ستكون فعالة أكثر من الألواح الشمسية الموجودة على سطح الأرض بحوالي 5-10 مرات. أما من الناحية البيئية فانبعاثات غاز ثاني اوكسيد الكربون ستكون قليلة وصادرة فقط من المحطة المستقبلة. من المتوقع أن نظام الطاقة الشمسية الفضائية (SPSS) سيكون قادر على توليد 10 جيجا وات من الطاقة أي ما يقارب الطاقة الناتجة عن محطات الطاقة النووية.

إلا أنه رغم من أن اليابان هي البلد القائد والرائد لهذا المشروع إلا أنه في الحقيقة تكاليف هذا المشروع ستكون "فلكية" بكل ما للكلمة من معنى! لذا من المتوقع أن مساهمات من بلدان أخرى ستكون مطلوبة لنرى أن هذه المحطة العملاقة بدأت بالتكون. وبالرغم من الكثرين يرون أن هذا المشروع بعيد المنال إلا أن وكالة استكشاف الفضاء اليابانية تؤمن بأنها تقترب من تحويل هذا الرؤية إلى حقيقة.

المصدر: هنا

مصدر الصورة: هنا