Historie a koncept

Myšlenka využití sluneční energie z vesmíru není nová. Telekomunikační satelity již od 60. let 20. století využívají solární energii k přenosu mikrovlnných signálů zpět na Zemi. Nicméně, posílat zpět užitečné množství energie je úplně jiná výzva. Nicol Caplinová, vědecká pracovnice z ESA, uvedla, že tato myšlenka existuje už přes sto let, ale až nyní se dostává do centra zájmu vědeckého světa.

Technologické výzvy a návrhy

Výzkumníci zkoumají několik návrhů pro efektivní využití vesmírné solární energie. Iniciativa Solaris například zkoumá dvě možné technologie: jedna zahrnuje vyzařování mikrovln ze stanice na geostacionární oběžné dráze na přijímač na Zemi, a druhá využívá obrovská zrcadla na nižší oběžné dráze k odrážení slunečního světla na solární farmy na Zemi.

„Máte zdroj 24/7 čisté energie z vesmíru,“ říká Sanjay Vijendran, vedoucí iniciativy Solaris v ESA. Energie může být přenášena bez ohledu na povětrnostní podmínky díky frekvenci mikrovln. Podle Andrew Glestra z Physics World by gigawattová elektrárna ve vesmíru mohla napájet až 875 000 domácností ročně.

Zdroj: Shutterstock

Fyzické a technické překážky

Navzdory velkému potenciálu však není realizace vesmírné solární elektrárny jednoduchá. Pole solárních panelů na oběžné dráze, které by generovalo gigawatt energie, by muselo být velké přes jeden kilometr čtvereční. Sestavení takové struktury by bylo obrovskou inženýrskou výzvou a vyžadovalo by robotickou montáž.

Solární články by musely být odolné vůči kosmickému záření a odpadu a musely by být účinné a lehké. Snížení nákladů na výrobu těchto článků a minimalizace ztrát při přenosu energie jsou dalšími klíčovými faktory, které musí inženýři řešit.

Vesmírná solární energie je relativně bezpečná. Mikrovlnné záření z vesmírné solární elektrárny by mělo na lidi nebo živé organismy pouze zahřívací účinky, podobně jako večerní slunce. Přesto je zapotřebí více výzkumu k pochopení dlouhodobých efektů těchto mikrovln na životní prostředí a infrastrukturu. Dalším aspektem je vnímání veřejnosti a možné vojenské zneužití technologie. Hardware by však omezil intenzitu paprsku, aby nemohl být použit ke škodlivým účelům.

Ekonomická stránka

Náklady na výstavbu a údržbu vesmírné solární elektrárny jsou značné, ale s rostoucím technologickým pokrokem a snižováním nákladů na vesmírné starty se tato vize stává stále reálnější. SpaceX a Blue Origin pracují na nosných raketách, které mohou výrazně snížit náklady na konstrukci.

Podle odhadů by se náklady na vesmírnou solární energii mohly časem snížit na úroveň konkurenceschopnou se současnými zdroji energie na Zemi.

Budoucnost vesmírné solární energie

ESA plánuje rozhodnout o svých cílech ve vývoji vesmírné stanice bez posádky a možná již v příštím roce zahájí malé demonstrační mise. Mezinárodní spolupráce bude klíčová pro úspěch těchto projektů.

Jak říká Sam Adlen ze Space Solar, svět se může podobně jako u konektivity přesunout od kabelového k bezdrátovému přenosu energie. Pokud se vesmírné solární elektrárny stanou realitou, mohlo by to znamenat revoluci v energetickém sektoru a významný krok vpřed v boji proti změně klimatu.

Závěr

Vesmírná solární energie představuje fascinující a potenciálně revoluční způsob, jak zajistit trvalý a čistý zdroj energie. I když před námi stojí řada technických a ekonomických výzev, pokrok v oblasti technologie a mezinárodní spolupráce dává naději, že se tento sen může stát realitou. Zda a kdy se tak stane, ukáže až čas a další vývoj v této dynamické oblasti.