KINA je krenula u ambiciozan projekt izgradnje svemirske solarne elektrane u orbiti koja bi mogla generirati više energije nego što se može dobiti iz svih poznatih izvora na Zemlji.
Prema planovima Kineske akademije svemirske tehnologije (CAST), prvi test prijenosa energije iz svemira na Zemlju trebao bi se dogoditi već 2028., kada će se lansirati eksperimentalni satelit u nisku Zemljinu orbitu. Do 2030. planira se postavljanje pilot - elektrane snage jednog megavata u geostacionarnu orbitu, a do 2035. sustav bi trebao doseći kapacitet od 10 megavata.
Do 2050. trebala bi biti konstruirana velika orbitalna elektrana snage 2 GW, koja bi godišnje proizvodila oko 100 TWh, odnosno 100 milijardi kWh energije. To je oko 25% više od najveće hidrocentrale na svijetu.
Long Lehao, raketni znanstvenik i član Kineske akademije inženjerstva, u predavanju koje je prenio South China Morning Post, rekao je da je to "jednako značajno kao kada bi se u geostacionarnu orbitu na 36.000 kilometara iznad Zemlje premjestila brana Tri klanca".
"To je nevjerojatan projekt kojemu se zaista možemo veseliti", dodao je.
Kineska svemirska solarna elektrana funkcionirat će tako da će Sunčevu energiju prikupljati velikim solarnim panelima, zatim je pretvarati u mikrovalove koji će se slati prema Zemlji, gdje će se njihova energija ponovno pretvarati u električnu. Bit će postavljena u geostacionarnu orbitu iznad ekvatora, što će joj omogućiti da neprekidno lebdi iznad iste točke na Zemlji i tako bude stalno usmjerena prema Kini. Budući da će se nalaziti visoko iznad atmosfere i iznad većeg dijela Zemljine sjene, moći će gotovo cijelo vrijeme primati Sunčevu svjetlost, neovisno o vremenskim uvjetima, oblacima ili noći, što je ograničenje svih zemaljskih sustava.
Kineski su znanstvenici već demonstrirali prijenos energije putem mikrovalova u laboratorijskim uvjetima na Zemlji, a sljedeći korak je testiranje u svemirskim uvjetima. Jedna od ključnih inovacija u ovom projektu su solarni paneli koji će u svemiru imati veću učinkovitost, među ostalim zbog većeg intenziteta Sunčeve svjetlosti radi odsutnosti atmosfere, vlage i prašine.
NASA-ina studija pokazala je da bi ovakve svemirske elektrane mogle proizvoditi električnu energiju čak 99 posto vremena u godini. Long je u svojem predavanju rekao da bi njezina "energija prikupljena u jednoj godini bila ekvivalentna ukupnoj količini nafte koja se može izvući iz Zemlje".
Kineski planovi zvuče kao savršeno rješenje za globalnu krizu klimatskih promjena i fosilnih goriva, no, kao i kod svih velikih tehnologija, postoje ozbiljni izazovi, a najveći je veličina elektrane.
Naime, procjenjuje se da će solarni niz, kada bude u potpunosti sastavljen, biti širok oko 1 km, što znači da će biti veći od mnogih zemaljskih postrojenja. To pak podrazumijeva da će lansiranje sastavnih dijelova u orbitu zahtijevati iznimno snažne rakete.
Long i njegov tim za tu svrhu razvijaju višekratno iskoristivu raketu Dugi marš 9 (ili CZ-9) za teške terete s kapacitetom podizanja od 150 tona. To je otprilike kao da u svemir u jednom letu pošaljete odraslog plavetnog kita.
Naš poznati popularizator znanosti i astronom Ante Radonić kaže da, s obzirom na brzinu kojom se razvija svemirska tehnologija u Kini, ne sumnja da će kineski stručnjaci uspjeti u ostvarenju ovoga velikog projekta.
"Lansiranje u geostacionarnu orbitu zahtijeva znatno više energije nego, primjerice, slanje letjelice prema Mjesecu ili postizanje brzine potrebne za bijeg iz gravitacijskog polja Zemlje. Naime, kada se eliptičnom transfernom orbitom stigne do željene visine, potrebno je dodatno povećati brzinu za 1,5 kilometara u sekundi kako bi se letjelica ubacila u kružnu orbitu. Osim toga, manevrima treba osigurati da nagib prema ekvatorskoj ravnini bude nula, kako bi letjelica stalno ostajala iznad iste točke na ekvatoru", tumači Radonić.
Kina raketu Dugi marš 9 već razvija za potrebe lunarnih ekspedicija u sljedećem desetljeću. Za prve misije na Mjesec, planirane oko 2030., koristit će Dugi marš 10. Radonić kaže da je pitanje samo koliko će lansiranja trebati da se kompletira divovska solarna elektrana.
"Zna se da su kineski stručnjaci uspješno razvili tehnologiju automatskog spajanja modula u orbiti. Njihovi teretni brodovi bez posade već bez problema dostavljaju zalihe, opremu i gorivo na svemirsku postaju Tiangong. Istu tehniku upotrijebit će i za sastavljanje solarne elektrane", tumači Radonić.
Pritom napominje da su na kineskoj orbitalnoj postaji već demonstrirani novi, savitljivi solarni paneli koji se u svemir šalju zarolani poput tepiha, što je tehnologija slična onoj koju testira NASA na Međunarodnoj svemirskoj postaji.
"Neće biti problem kompletirati veliku orbitalnu solarnu elektranu, ali teško je prognozirati koliko će godina trebati da se sve pripremi za početak gradnje. Naravno, ključni korak bit će uspješno testiranje i razvoj prijenosa energije do zemaljske infrastrukture putem mikrovalova. Pilot-sustav bit će prva provjera izvedivosti u realnim uvjetima", kaže Radonić.
Prema pisanju South China Morning Posta, mnogi kinesku svemirsku solarnu elektranu već nazivaju "Projektom Manhattan" energetike. Sudeći po odlučnosti i tempu kineskih svemirskih ambicija, taj naziv možda neće biti daleko od istine.
Ako Kina uspije, posljedice bi mogle biti dalekosežne. Ova tehnologija mogla bi značajno utjecati na globalnu energetsku sigurnost i smanjiti ovisnost o fosilnim gorivima.
Japan je nedavno objavio da je također na dobrom putu da već iduće godine započne s prijenosom solarne energije iz svemira na Zemlju pa se čini da bi svemirske solarne elektrane mogle postati sljedeći veliki izazov u svemirskoj utrci.
Zanimljivo je da je ovakav razvoj tehnologije u skladu s vizijom sovjetskog astrofizičara Nikolaja Kardaševa koji je 1964. predložio svoju skalu koja tehnološki napredne civilizacije u svemiru dijeli prema razini sposobnosti iskorištavanja energije, posebno iz matične zvijezde.
Na toj skali civilizacija tipa I koristi svu raspoloživu energiju na matičnom planetu (npr. energiju vjetra, mora, vulkana, sunčevu energiju s površine itd.). Procjenjuje se da su ljudi na oko 0,7 u toj kategoriji.
Civilizacija tipa II koristi praktički svu energiju svoje zvijezde, primjerice putem megastruktura poput Dysonove sfere, koja bi obuhvatila cijelu zvijezdu. Civilizacija tipa III koristi energiju cijele galaksije, što uključuje stotine milijardi zvijezda.
***
Knjigu Indexovog znanstvenog novinara Nenada Jarića Dauenhauera, koja tematizira najkontroverznije i najzanimljivije teme u znanosti poput klimatskih promjena, pseudoznanosti, pandemije, GMO-a i nuklearki, možete nabaviti ovdje.
Knjiga se sastoji od tekstova našeg novinara objavljenih kroz više godina rada na Indexu.
Objavljuje Index Vijesti u Subota, 5. studenoga 2022.