2023 Autor: Brooke Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-05-20 23:53
BRECKENRIDGE, Colorado – Rozmístění vesmírných platforem, které zachycují sluneční světlo směřující dolů elektrickou energií na Zemi, posuzuje Pentagon, aby nabídl globální energetické a bezpečnostní výhody – včetně vyhlídky na zkratové budoucí války o zdroje mezi stále více energeticky hladovými národy.
Američtí vojenští vesmírní stratégové prověřují návrh, že 10 procent základního energetického zatížení USA do roku 2050, možná dříve, by mohlo být produkováno solární energií (SBSP). Kromě toho se v příštích pěti až sedmi letech připravuje demonstrace tohoto konceptu.
Směs advokátů, technologů a vědců, jakož i právních a politických expertů, se zúčastnila Space Based Solar Power – Charting a Course for SustainableEnergy, setkání, které se zde konalo od 6. do 7. září a sponzorovalo Eisenhowerovo centrum United States Air Force Academy. pro vesmírná a obranná studia a Národní bezpečnostní vesmírnou kancelář Pentagonu.
Energie z vesmíru: Hmotná komodita
"Skutečně věřím, že solární energie z vesmíru se stane první prodejnou a obchodovatelnou komoditou, kterou dodává vesmír a jejíž součástí může být každý na planetě," řekl plukovník (Select) Michael Smith, náčelník Future Concepts v National Security Space Office a ředitel. studie SBSP. Pro posílení takové vize se diskutuje o vytvoření partnerství vládních, komerčních a mezinárodních subjektů, dodal, s cílem pracovat na rozvoji infrastruktury, který nakonec vyvrcholí nasazením vesmírné solární energie.
Americké ministerstvo obrany má „absolutně naléhavou potřebu energie“, řekl Smith a zdůraznil obavu, že velké mocnosti po celém světě – nejen Spojené státy – by mohly v 21. století skončit velkou opotřebovací válkou. "Musíme se ujistit, že zmírníme energetické obavy na celém světě," řekl.
"Energie může být první hmatatelnou komoditou vrácenou z vesmíru," řekl JosephRouge, zástupce ředitele Národního bezpečnostního vesmírného úřadu. "Geopolitika obecně bude velkým problémem. Nemyslím si, že existuje otázka, že energie bude jedním z klíčových příštích problémů, spolu s vodou… to bude konkurence, se kterou budeme bojovat."."
Rouge řekl, že přechod na navrhované úsilí SBSP by byl největší vesmírný podnik, takže projekt přistání Apolla na Měsíci „vypadá jako malý malý program“. Jako upozornění však poznamenal, že ministerstvo obrany USA je omezeno na hotovost a není finančním podporovatelem takového úsilí.
"Ale podívejte se na nás, abychom vám pomohli s vývojem technologií a rozvojem spousty další infrastruktury," doporučil Rouge, když například SBSP viděl, že pomáhá urychlit výrazné snížení nákladů na rutinní přístup do vesmíru pro USA. a její spojenci.
Trendy obav
Existuje přesvědčivý argument o synergii mezi energetickou bezpečností, vesmírnou bezpečností a národní bezpečností, poznamenal plukovník Michael Hornitschek, spolupředseda studie architektury NationalSecurity Space Office Architecture Study on Space Based Solar Power.
Hornitschek označil „trendy znepokojení“při řešení celosvětové energetické výzvy, přičemž uvedl globální populaci a eskalaci energetických požadavků, stejně jako předzvěst změny klimatu. Kromě poklesu investic do výzkumu a vývoje a kvalifikované pracovní síly také poukázal na ztrátu podílu a vedoucího postavení USA na globálním trhu.
Přestože byla solární energie ve vesmíru studována od 70. let – Ministerstvem energetiky, NASA, Evropskou kosmickou agenturou a Japonskou agenturou pro výzkum vesmíru – Hornitschek řekl, že myšlenka obecně „spadla mezi trhliny“, protože žádná organizace není odpovědná za obojí. vesmírné programy a energetická bezpečnost.
Za posledních několik desetiletí byl technologický pokrok užitečný pro SBSP významný, řekl Neville Marzwell, manažer pokročilých konceptů a technologických inovací v Jet Propulsion Laboratory v Pasadeně v Kalifornii.
"V letech 1977 až 2007 jsme v technologii udělali obrovský pokrok," uvedl Marzwell. Poukázal na pokroky v mikro a nanoelektronice, lehké nafukovací kompozitní struktury, ultra malá zařízení pro řízení spotřeby a také laboratorní demonstrace fotovoltaických polí, která se blíží 68procentní účinnosti konverze.
Marzwell zdůraznil, že je stále co dělat, konkrétně v oblasti bezdrátového napájení. Modularizací platforem SBSP může tato práce zahájit malou a podporubatchovou výrobu, aby se udržely nízké náklady na jednotku a zároveň se rozvíjel větší trh s energií, řekl.
Domácí situace
Celkově vzato, prosazování SBSP „je složitý problém, který se hodí pro širokou škálu konkurenčních řešení,“řekl John Mankins, prezident Artemis Innovation Management Solutions, LLC, Ashburn ve Virginii.
"Existuje celá řada vědeckých a technologických výzev, kterým je třeba se věnovat. Aby bylo možné využívat vesmírnou solární energii, jsou zapotřebí nové znalosti a nové systémové koncepce. Ale nezdá se, alespoň v současnosti, že by existovaly nějaké zásadní fyzikální překážky," Mankins vysvětlil.
PeterTeets, vážený předseda Eisenhowerova centra pro vesmírné a obranné studie, řekl, že SBSP musí být ekonomicky životaschopné, protože tato ekonomika dnes pravděpodobně neexistuje. "Ale pokud dokážeme najít způsob s pokračujícím technologickým vývojem? a chytrými tahy, pokud jde o vývojové cykly, jak přinést čistou energii z vesmíru na Zemi, je to domácí situace," řekl účastníkům setkání.
"Je to ušlechtilé úsilí," řekl Teets Space News. V SBSP přetrvávají nejistoty, včetně uzavření obchodního případu pro tento nápad, dodal.
"Myslím si, že letectvo má legitimní podíl na jeho zahájení. Ale rozsah tohoto projektu bude obrovský. Mohlo by to vytvořit novou agenturu - kdo ví? Bude to vyžadovat prezidenta a hodně politické vůle, aby s tím pokračoval." tohle,“řekl Teets.
Demonstrace přes satelit
Jako současný ředitel studie SBSP pro Národní bezpečnostní vesmírný úřad Smith řekl, že demonstrace vyzařované energie z vesmíru – s využitím jak laboratorních testů na prkénku, tak pomocí vesmírných prostředků – jsou životně důležité. Jednou z možností je extrapolovat smysluplné lekce z přenosů signálů již na oběžné dráze komunikačních satelitů, řekl, ať už jde o majetek USA nebo experimenty prováděné s partnery kdekoli na světě.
Demonstrační kosmická loď SBSP na oběžné dráze musí být užitečným nástrojem, dodal Smith, k dodávce energie, zatímco vědecké otázky budou ukončeny a identifikovány rizikové oblasti pro další fázi vývoje SBSP. Koncepčně by místem pro příjem testovacího vysílání paprskové energie z vesmíru mohla být letecká základna Creech v Indian Springs v Nevadě, poznamenal.
Mankinstold Space News, že Mezinárodní vesmírná stanice by mohla být také cestou, ze které by se mohla provádět celá řada experimentů souvisejících s SBSP ve vesmíru s relevantními komponentními technologiemi nebo technologiemi subsystémů. "Vesmírná stanice je na to ideální," řekl, možná s využitím japonského experimentálního modulu Kibo, který bude stále ještě vyvěšen, a jeho exponovaného zařízení umístěného mimo přetlakový modul.
Chcete-li se zapojit do otevřené veřejné diskuse o vesmírné solární energii, přejděte na tuto webovou stránku sponzorovanou Space Frontier Foundation: