На этой неделе Европейское космическое агентство (ЕКА), вероятно, одобрит рассчитанное на три года исследование перспектив использования огромных солнечных ферм в космосе для выработки и эффективной передачи электроэнергии на Землю.
Идея заключается в создании на орбите гигантских комплексов, каждый из которых сможет вырабатывать столько же энергии, сколько средняя электростанция.
Хотя несколько организаций и других космических агентств уже рассматривали подобную идею, проект Solaris призван заложить основу для практического плана по созданию космической системы производства возобновляемой энергии.
Эта программа — одна из нескольких, которые будут рассматриваться на совете Европейского космического агентства, собирающемся раз в три года. Совет определит бюджет для следующего этапа планов агентства по исследованию космоса, мониторингу окружающей среды и связи.
Йозеф Ашбахер, генеральный директор ЕКА, сказал в интервью Би-би-си, что, по его мнению, солнечная энергия из космоса может оказать огромную помощь в решении проблемы нехватки энергии в будущем.
«Нам необходимо перейти к углеродно-нейтральной экономике и, следовательно, изменить способ производства энергии и значительно сократить долю ископаемого топлива в производстве энергии, — сказал он. — Если это можно сделать из космоса, и это большое «если», так как этой стадии мы пока не достигли, это было бы прекрасно, потому что решило бы множество проблем».
В космосе энергию Солнца можно добывать гораздо эффективнее — оно светит все время и его лучи не рассеиваются атмосферой.
Эта идея витает в умах уже более полувека, но до сих пор ее реализация представлялась чрезмерно дорогой и сложной.
Возможно, сейчас ситуация изменилась.
Переломным моментом стало резкое снижение стоимости космических запусков благодаря многоразовым ракетам и другим инновациям, разработанным в частном секторе. Кроме того, были достигнуты успехи в роботизированной постройке объектов в космосе, а также появились новые технологии беспроводной передачи электроэнергии из космоса на Землю.
ЕКА собирает средства на исследовательскую программу под названием Solaris, чтобы выяснить, сделали ли эти новые разработки солнечную энергетику в космосе достаточно надежной и дешевой, чтобы она стала экономически жизнеспособной.
«Идея космической солнечной энергетики больше не лежит в области научной фантастики», — говорит доктор Санджай Виджендран из ЕКА, возглавляющий инициативу Solaris. — Потенциал у нее есть, и прежде чем принимать решение о попытке построить что-то в космосе, нам нужно понять, как это сделать с точки зрения технологии».
Основная задача программы Solaris — понять, как можно передавать солнечную энергию из космоса в электрические сети на Земле. Просто очень длинный кабель тут, разумеется, не подойдет: энергию придется передавать беспроводным способом, используя микроволновые лучи.
Команда Solaris уже сумела показать, что безопасная и эффективная беспроводная передача электроэнергии в принципе возможна.
В сентябре во время демонстрации в компании Airbus в Мюнхене инженерам удалось перекачать 2 кВт энергии, полученной от солнечных батарей, по беспроводной связи на коллекторы, расположенные на расстоянии более 30 метров.
Передача гигаватт энергии на тысячи километров будет большим рывком вперед, но, по словам Жана Доминика Косте из аэрокосмического подразделения Airbus, этого можно достичь постепенно, небольшими шагами.
«Наша команда ученых не нашла никаких технических препятствий, которые помешали бы нам получать солнечную энергию из космоса», — сказал он.
Доктор Рэй Симпкин, главный научный сотрудник компании Emrod, разработавшей систему беспроводной передачи энергии, считает, что технология безопасна.
«Ничего не сгорит, — сказал он в интервью Би-би-си. — Энергия распределяется на такой большой площади, что даже при пиковой интенсивности в центре луча она не будет представлять опасности для животных или людей».
США, Китай и Япония также продвинулись в гонке по разработке космической солнечной энергетики, и ожидается, что в ближайшее время они объявят о собственных планах. Отдельно от предложения ЕКА, в Великобритании была создана компания Space Solar. Она обещает продемонстрировать принципиальную возможность использования энергии из космоса в течение шести лет, а в течение девяти — организовать коммерческую эксплуатацию.
Независимо от планов ЕКА правительство Великобритании пришло к выводу, что к 2040 году можно будет создать спутник, способный производить столько же электроэнергии, сколько обычная электростанция — около 2 ГВт. Это в целом совпадает с оценками ЕКА, но по мнению доктора Вижендрана, при достаточном финансировании и политической поддержке этот результат можно получить в течение десятилетия.
Ситуация чем-то напоминает американскую лунную программу, начатую президентом Кеннеди в 1961 году, и для нашего поколения электричество из космоса может стать эквивалентом полета на Луну, считает он.