Dočkáme se energie z vesmíru?

Podle vědeckého časopisu Chinese Space Science and Technology, kde byl publikován dokument Retro-direktivní technologie řízení mikrovlnného paprsku kosmické solární elektrárny, by mohla Čína za pár let vypustit satelit k otestování technologie bezdrátového přenosu energie z vesmíru na Zemi.

Od kilowattů ke gigawatům
Během příštího desetiletí Čína plánuje testy výroby a přenosu solární energie v různých orbitálních výškách jako součást postupného vývoje vesmírné solární energetiky. Čínská akademie vesmírných technologií (CAST), státní výrobce kosmických lodí, plánuje v roce 2028 provést na nízké oběžné dráze vesmírný experiment s přenosem vysokého napětí a bezdrátovým přenosem energie.
Dříve se Čína zaměřovala na vybudování 1MW solární elektrárny ve vesmíru do roku 2030. Nyní plánuje vybudovat kosmický zdroj pro získání nevyčerpatelné energie už dva roky před původním termínem. Za šest let vypustí na nízkou orbitální dráhu (LEO) satelit, který ponese pole solárních článků, mikrovlnnou vysílací anténu, systém laserového přenosu s nízkým výkonem, vysílací pole a testovací zařízení na přenos energie na vzdálenost 400 km od oběžné dráhy.
Experimentální systém by přeměnil sluneční energii na mikrovlny nebo lasery. Tyto energetické paprsky by pak byly směrovány na různé cíle, včetně pevných míst na Zemi, připravených pro příjem přenášené energie. Solární elektrárna má mít v počátku výkon 10 kW, což by mělo být dostačující pro pokrytí potřeb několika domácností.
Po testovací fázi má už v roce 2030 následovat fáze 2, kdy by měl být vypuštěn satelitní energetický systém na geostacionární oběžnou dráhu (GEO) a realizován přesný přenos energie na vzdálenost 35 800 km k Zemi. Tato druhá mise by generovala výkon jeden megawatt a měla by mnohem větší přenosová pole a střední výkon laserového přenosu energie. Vyžadovala by už montáž na oběžné dráze.
Fáze 3 a 4, plánované v letech 2035 a 2050, už zahrnují velmi náročné zvýšení výroby energie o výkonu 10 MW, poté až 2 GW (což je výkon srovnatelný s JE Temelín). Tyto fáze budou vyžadovat rovněž schopnosti orbitální montáže, přesného řízení paprsku a architektury přenosu. Finální kosmická elektrárna by vyžadovala vysílací pole větší než 100 x 1000 m.

Přípravy už začaly
Vesmírná solární energie čelí velkým výzvám, včetně ekonomické proveditelnosti a výrobních nákladů, spolehlivých startovacích služeb a účinného a bezpečného přenosu energie. Ale Čína se již rozhodla touto cestou vykročit.
Loni čínští výzkumníci testovali přenos energie na vzdálenost 300 m pomocí systému umístěného na palubě vzducholodě a podporu loni získal i výzkum konstrukce objektů v kilometrovém řádu na oběžné dráze, což by bylo velkou výzvou při sestavování obřích polí potřebných pro sběr a přenos solární energie. Plán použití opakovaně použitelné supertěžké nosné rakety Long March 9 pro výstavbu vesmírné elektrárny v GEO představil loni vysoký představitel CAST.
Nyní se buduje testovací zařízení o rozloze 33 akrů, které má teoretickou životaschopnost vesmírné solární elektrárny prověřit v praxi. Zařízení bude mj. vyvíjet i technologie pro přenos energie do vesmíru a zároveň studovat vliv mikrovln vyzařovaných zpět na Zemi na živé organismy.

Sam Tonkin
Foto: New Direct, Dong Shiwei / CAST, SCMP

Publikováno: 12. 9. 2022 | Počet zobrazení: 388 73