Yağmurlu Bir Günde Güneş Enerjisi Nasıl Gidilir? Uzaydan ışınla


Bu yılın başlarında, donanmada göremedikleri bir şeyi izlemek için Donanma'nın kavisli kapalı yüzme havuzu olan David Taylor Model Basin'de küçük bir izleyici grubu toplandı. Tesisin her bir ucunda, üzerine oturmuş küçük bir küp bulunan 13 ayaklı bir direk vardı. Güçlü bir kızılötesi lazer ışını, küplerden birine çarptı ve karşıt küpün içine bir dizi fotovoltaik hücre çarptı. Çıplak göz için, ancak, hiçbir şey bir sürü gibi görünüyordu. Bir şeylerin gerçekleştiğinin tek kanıtı, sadece sistemin ürettiği gücü kullanarak “lazer latte” çalkalayan yakındaki küçük bir kahve makinesinden geldi.

Lazer kurulumu, birkaç küçük ev aleti için yeterli olan, herhangi bir kütleyi taşımadan yüzlerce metre hava yoluyla 400 watt güç iletmeyi başardı. Projeyi yürüten Donanma Araştırma Laboratuvarı, sistemi uçuş sırasında uçağa güç göndermek için kullanmayı umuyor. Ancak NRL elektronik mühendisi Paul Jaffe, daha iddialı bir soruna odaklanan manzaraları var: Güneş enerjisini uzaydan dünyaya ışınlamak. On yıllardır fikir Gelecek için ayrılmıştı, ancak bir dizi teknolojik atılım ve çok büyük bir yeni hükümet araştırma programı uzak bir günün nihayet gelebileceğini gösteriyor.

Uzay güneş enerjisi fikri ilk olarak Isaac Asimov’un 1940’lı yılların başındaki bilim kurgularında ortaya çıktığından beri, bilim adamları ve mühendisler, konsepti hayata geçirmek için şişirilebilir güneş dizileri ve robotik montaj dahil onlarca teklifte bulundular. Fakat temel fikir her zaman aynıdır: Yörüngedeki dev bir uydu, güneşten enerji toplar ve onu elektriğe dönüştürüldüğü Dünya'ya iletilmek üzere mikrodalgalara veya lazerlere dönüştürür. Güneş hiçbir zaman uzayda batmaz, bu yüzden bir uzay güneş enerjisi sistemi gezegenin herhangi bir yerinde, gündüz veya gece, yağmur veya parlamada yenilenebilir güç sağlayabilir.

Füzyon enerjisi gibi, uzay temelli güneş enerjisi de her zaman 30 yıl uzakta olan bir teknoloji haline geldi. Teknik problemler artmaya devam etti, maliyet tahminleri stratosferik kaldı ve güneş pilleri daha ucuz ve daha verimli hale geldikçe, alan tabanlı güneş için durum küçülüyor gibi görünüyordu.

Bu, devlet araştırma kurumlarının denemesini engellemedi. 1975 yılında bir dizi uzay güneş enerjisi fizibilite çalışması için Enerji Bakanlığı ile ortak olduktan sonra, NASA dev bir mikrodalga çanak kullanarak bir kilometrede 30 kilowatt gücünde bir ışın kullandı. Kiriş enerjisi, uzay güneş enerjisinin çok önemli bir yönüdür, ancak bu test bugüne kadar teknolojinin en güçlü kanıtı olmaya devam etmektedir. Jaffe, “NASA’nın gösterisinden bu yana neredeyse 45 yıl geçtiği ve yüksek su işareti olduğu gerçeği, kendisi için konuşuyor” diyor. “Uzay güneşi ulusal bir zorunluluk değildi ve bu yüzden bu teknolojinin çoğu anlamlı bir şekilde ilerlemedi.”

NASA'da eski bir fizikçi ve Solar Space Technologies'in direktörü olan John Mankins, hükümet bürokrasisinin uzay güneş enerjisi gelişimini ilk elden nasıl öldürdüğünü gördü. 1990'ların sonunda, Mankins NASA için, güneş enerjisini ciddiye almanın ve bir uydu sistemi üzerinde tasarım çalışmaları yapmak için bir projeye öncülük etme zamanı geldiğine karar veren bir rapor hazırladı. Bazı ümit verici sonuçlara rağmen, ajans bunu bıraktı.

2005 yılında Mankins danışman olarak çalışmak için NASA'dan ayrıldı, ancak uzay güneş enerjisi fikrini sallayamadı. Bazı mütevazı yer güneş enerjisi deneylerini kendisi yaptı ve 2011'de NASA'nın Yenilikçi İleri Konseptler programından bile hibe aldı. Sonuçta Mankins'in “ilk pratik güneş enerjisi uydusu” olarak adlandırdığı SPS-ALPHA oldu. Binlerce küçük parçadan güneş enerjisiyle çalışan büyük bir uydu oluşturmak için. ”Modüler tasarımı, donanım maliyetini en azından prensipte önemli ölçüde düşürdü.