Արեգակնային էներգիան միշտ եղել է մարդու մաքուր էներգիայի կարևոր մասը: Մենք արևի լույսը հավաքող շատ վահանակներ ենք դրել արևային դաշտի վրա, և շատերն օգտագործում են տանիքի ուղղանկյուն ձևավորում իրենց տները սնուցելու համար:
Բայց այս հրաշալի սնուցման աղբյուրը մի նախազգուշացում ունի. Արևային մարտկոցները չեն կարող էներգիա հավաքել գիշերը։ Առավելագույն արդյունավետությամբ աշխատելու համար նրանց անհրաժեշտ է հնարավորինս շատ արևի լույս: Հետևաբար, այս արևաորսիչների արդյունավետությունը առավելագույնի հասցնելու համար հետազոտողները մշակում են ծրագիր՝ դրանք ուղարկելու այնպիսի վայր, որտեղ արևը երբեք մայր չի մտնում՝ արտաքին տարածություն:
Տեսականորեն, եթե արևային մարտկոցների մի կույտ ուղարկվի ուղեծիր, դրանք կարող են կլանել արևի լույսը և մեծ քանակությամբ էլեկտրաէներգիա կուտակել նույնիսկ ամենամառախլապատ օրերին և ամենամութ գիշերներին: Եթե այս էներգիան անլար ճանապարհով փոխանցվի երկիր, մեր մոլորակը կարող է շնչել վերականգնվող մաքուր էներգիա 24/7:
Կլիմայական ճգնաժամի վատթարացման համատեքստում տիեզերական արևի հաջողությունը կարող է ավելի կարևոր լինել, քան երբևէ: Մինչ համաշխարհային առաջնորդները հավաքվել էին Շոտլանդիայի Գլազգոյում՝ մասնակցելու COP26 գագաթնաժողովին, կլիմայական պայմաններն այժմ ուշադրության կենտրոնում են: Գագաթնաժողովն անվանվել է «աշխարհի լավագույն վերջին հնարավորությունը»՝ վերահսկելու ճգնաժամը։
CNET Science-ն ընդգծում է որոշ ապագա ռազմավարություններ, որոնք ուղղված են օգնելու երկրներին նվազեցնել մարդու ածխածնի արտանետումները: Տիեզերական արևի նման հաջորդ սերնդի տեխնոլոգիաները չեն կարող լուծել մեր կլիմայական խնդիրները. մենք դեռ պետք է արագ ածխաթթվացնենք մեր էներգետիկ համակարգը, բայց կանաչ նորարարությունը կարող է օգնել հասնել Փարիզի համաձայնագրի նպատակին. սահմանափակել գլոբալ տաքացումը շատ ավելի ցածր մակարդակի 2-ից մինչև վերջ: այս դարի Ցելսիուսի աստիճան (3,6 աստիճան Ֆարենհեյթ):
Տասնամյակներ շարունակ տիեզերական արևը եղել է գիտաֆանտաստիկայի սիրահարների և գիտնականների մտքերում:
1900-ականների սկզբին ռուս գիտնական և մաթեմատիկոս Կոնստանտին Ցիոլկովսկին (Կոնստանտին Ցիոլկովսկի) անշեղորեն ներկայացնում էր մի շարք ֆուտուրիստական նախագծեր, որոնք պատկերացնում էին մարդկային տեխնոլոգիաները երկրից դուրս: Նա պատասխանատու է այնպիսի բաներ կանչելու համար, ինչպիսիք են տիեզերական վերելակները, կառավարվող հրթիռները և տիեզերական արևային էներգիան, դուք կռահեցիք:
Քանի որ Bell Labs-ը 1950-ականներին հայտնագործեց առաջին բետոնե «արևային մարտկոցը», միջազգային գիտնականները քրտնաջան աշխատում էին Ցիոլկովսկու գիտաֆանտաստիկ ֆանտազիան իրականություն դարձնելու համար: Նրանք ներառում են ճապոնացի հետազոտողներ, ԱՄՆ զինված ուժեր և Կալիֆորնիայի տեխնոլոգիական ինստիտուտի տիեզերական արևային էներգիայի նախագիծը ղեկավարող թիմը:
Ծրագրի ավագ գիտաշխատող Մայքլ Քելցենբերգն ասաց, որ տիեզերական արևը «լայնորեն ուսումնասիրվել է 1960-ականների վերջին և 1970-ականներին, մի փոքր նման է «Ապոլոն» ծրագրի ծաղկման ժամանակաշրջանին»:
Ցավոք, նյութի քաշի և ծավալի պատճառով այդ դարաշրջանի տեխնոլոգիան այնքան զարգացած չէր, որպեսզի տնտեսապես և արդյունավետ կերպով հասներ այս նվաճմանը: Առանց սահմանը խախտելու, շատ դժվար է հրթիռների միջոցով տիեզերք ուղարկել դասական արևային մարտկոցներ:
«Կալթեք մեթոդի եզակի և որոշիչ հատկանիշն այն է, որ այն կենտրոնանում է բաղադրիչի զանգվածը 10-ից 100-ով կրճատելու վրա», - ասում է ծրագրի առաջատար հետազոտող Հարրի Աթվաթերը: «Սա էական նշանակություն ունի արտադրության և մեկնարկի ծախսերը նվազեցնելու համար, որպեսզի տիեզերական արևային էներգիան խնայող լինի»:
Caltech թիմը ավանդական արևային մարտկոցները տիեզերք չհրավիրեց, փոխարենը պաշտպանեց արևային մարտկոցների նոր տեսակը, որոնք ավելի թեթև, կոմպակտ և ծալովի էին: Նրանք առաջարկեցին երթուղու մեջ ուղարկել մեծ քանակությամբ օդափոխվող արևային մարտկոցներ, որոնք նման են սալիկներին:
Յուրաքանչյուր առանձին սալիկ ունի այն ամենը, ինչ անհրաժեշտ է, օրինակ՝ ֆոտոգալվանային էներգիայի արտադրությունը՝ արևային էներգիա հավաքելու համար: Տիեզերքում միացած այս փոքրիկ խորանարդները, ըստ էության, վերականգնվող էներգիայի հսկայական հանք են, որոնք լողում են երկրի շուրջը:
Չնայած թիմը աշխատել է մի շարք կոմպոզիտային նյութերի վրա՝ իդեալական գերթեթև կառուցվածք ստեղծելու համար, որոշներն իրականում ավելի քիչ արդյունավետ են, քան Երկրի արևային մարտկոցները: Սակայն Քելցենբերգը նշել է, որ տիեզերքում «արդյունավետությունը» նոր իմաստ է ձեռք բերել։
«Արդյունավետության բարձրացումը իսկապես գալիս է նրանից, որ դրանք տիեզերքում տեղադրելով, նրանք կարող են շատ ուժեղ արևի լույս ստանալ, քանի որ արևի լույսը պարտադիր չէ, որ անցնի մթնոլորտով», - ասաց նա: «Նրանք նաև ժամանակի մեծ մասն արևի տակ են անցկացնում օրը 24 ժամ»:
Երբ արևի լույսը փայլում է այս վահանակների վրա, դրանք կլանեն ուղղակի հոսանքի կամ հաստատուն էներգիայի փունջներ: Թիմի մեխանիզմում այս էներգիան վերածվում է ռադիոհաճախականությունների: Հաջորդ քայլը այս ուժը երկիր բերելն է:
Ըստ թիմի՝ դա տեղի կունենա միկրոալիքային ճառագայթման միջոցով։ Ռադիոհաճախականության էներգիան կթողարկվի մեր մոլորակի վրա՝ հիշեցնելով անապատի արևային դաշտերը: Այնուամենայնիվ, այս տարածքներում սովորական արևային մարտկոցների փոխարեն հավաքված էներգիան հավաքելու համար ալեհավաքներով ընդունիչներ կլինեն:
Դա հիմնականում անլար էներգիայի փոխանցում է, որը 19-րդ դարի վերջին Նիկոլա Տեսլայի հայտնի ակնարկն է:
Քելցենբերգն ասաց, որ այս ճառագայթման օգտագործումը թույլ է տալիս համակարգին աշխատել անձրևի և մառախուղի ժամանակ, գիշերը և մեղմ փոթորիկների ժամանակ, ընդհատման վտանգի դեպքում միայն ամենավատ եղանակին: Այնուամենայնիվ, անլար ճառագայթման օրինաչափությունների վերաբերյալ հաճախ հնչող հարցն այն է, թե արդյոք դրանք բացասաբար կազդեն բուսականության կամ հողի բնութագրերի վրա:
«Երկրի վրա ստացվող հզորության խտությունը համարժեք է արևոտ օրերի հզորության խտությանը», - բացատրեց նա: «Այս առումով տիեզերական արևային համակարգը կարող է նախագծվել այնպես, որ լինի ծախսարդյունավետ և անվտանգ»:
Քելցենբերգն ասել է, որ որպես անվտանգության լրացուցիչ նախազգուշական միջոց՝ կարող են ձեռնարկվել ծանոթ միջոցներ, ինչպիսիք են ընդունող տարածքի արգելափակումը: Նույն ազդեցությունն ունեն բջջային հեռախոսների աշտարակները, որոնք օգտագործում են ալիքային հաղորդակցության նմանատիպ ձևեր:
Այն բանից հետո, երբ Երկրի վրա ստացողները էներգիա կստանան ռադիոհաճախականության տեսքով, նրանք կաշխատեն վերգետնյա կայանի հետ՝ այն նորից վերածելու մշտական հոսանքի էներգիայի, այնուհետև այն փոխարկելու են փոփոխական հոսանքի կամ փոփոխական հոսանքի և սնուցելու այն կոմունալ ցանցին, ասել է Աթվաթերը: .
Սա բարդ գործընթաց է, բայց վերջին կետը՝ AC հոսանքը, սովորական հին էլեկտրականությունն է, որը լիցքավորում է ձեր iPhone-ը ձեր տան վարդակից և կյանք է ապահովում ձեր նոութբուքին: Նայիր.
«Մեր առաջին տիեզերական թռիչքը, որը ցուցադրում է արևային մոդուլի տեխնոլոգիան տիեզերքում, այժմ նախատեսվում է իրականացնել առևտրային տիեզերանավի վրա մինչև 2022 թվականի վերջը», - ասաց Աթվաթերը:
Թեև թիմը իրական գործարք չի կնքի, նրանք փորձ կանցկացնեն՝ ավելի փոքր մասշտաբով ապացուցելու այս տեխնոլոգիաների իրագործելիությունը: Սա կլինի գյուտի ժամանակավոր և ավելի պարզ ձևը: Նրանք նույնիսկ կուղարկեն որոշ արևային բջիջներ, որոնք նախկինում երբեք վակուում չեն տեսել տիեզերքում:
Այն ոչ միայն կարող է օգնել սնուցել հեռավոր տարածքները և հավասարակշռել ցանցը՝ էլեկտրաէներգիայի խափանումները կանխելու համար, այն կարող է նաև էներգիա մատակարարել այլ մոլորակների վրա հանքարդյունաբերության համար:
«Տիեզերական արևը կարող է տեղակայվել երկրագնդի հեռավոր տարածքներում, որտեղ չկա գոյություն ունեցող կոմունալ ցանց, այն կարող է նաև բազային էներգիա արտադրել Լուսնի կամ Մարսի վրա՝ ուղեծրային էներգիայի արտադրության համանման սխեմայի միջոցով և այն բաց թողնել դեպի մակերես», - բացատրեց Աթվաթերը: .
Ամենակարևորն այն է, որ մարդիկ կարող են օգտագործել 24/7 արևային էներգիան, որպեսզի գեներացնեն բավականաչափ էներգիա՝ բավարարելու մեր մոլորակի մագլցման կարիքները, և նույնիսկ կարող են փոխարինել միջուկային կամ ածխային էներգիան: «Ի տարբերություն Երկրի վրա արևային մարտկոցների, այն ներկայացնում է անընդհատ հասանելի «բազային բեռնվածության» էներգիայի աղբյուր», - ասաց Աթվաթերը:
Քելցենբերգն ավելացրել է. «Ահա թե ինչու մենք կարծում ենք, որ այն կարող է կարևոր դեր խաղալ ապագայում լիովին ածխածնային չեզոք ցանցի ձեռքբերման գործում»:
Իհարկե, դեռ երկար ճանապարհ կա անցնելու։ Նույնիսկ եթե թիմի 2022-ի փորձը հաջողված լինի, այն դեռ պետք է հաշվի առնի արտադրության ծախսերը և իրավական խնդիրները, որոնք զբաղեցնում են ուղեծրային տարածքը (կարող են լինել կառավարության սահմանափակումներ): Հայտնի էլեկտրացանցերը տիեզերական արևային էլեկտրակայաններով փոխարինելու գործնականության հետ կապված հարցերը նույնպես կշարունակեն գոյություն ունենալ:
«Կարծում եմ, որ մենք, անշուշտ, կարող ենք համաձայնել, որ էժան արևային մարտկոց ձեռք բերելու և այն գետնին դնելու արժեքը շատ ավելի ցածր կլինի, քան այն տիեզերք արձակելու արժեքը», - ասաց Քելցենբերգը: «Սակայն տիեզերական արևի իրական առավելությունը օր ու գիշեր արևային էներգիա ապահովելու կարողությունն է»:
