في أي لحظة معينة، تسقط أشعة الشمس في مكان ما على الأرض - تنزلق عبر المحيطات، تضرب صخور الصحراء، تلمس الأبراج الزجاجية. ومع ذلك، فإن نصف الكوكب يستقر في الظلام، وحتى في ضوء النهار تتدخل السحب، وتتغير الفصول، وتتعرض الشبكات للضغط. لقد كانت علاقتنا مع الشمس دائمًا جزئية، تعتمد على الزاوية والجو.
عاليًا فوق تلك المتغيرات، ما وراء الطقس وغروب الشمس، تظل الشمس ثابتة.
في السنوات الأخيرة، عاد العلماء والمهندسون إلى فكرة كانت تعتبر في السابق مجالًا للخيال العلمي: الطاقة الشمسية المستندة إلى الفضاء. المفهوم بسيط بشكل خادع. ستدور أقمار صناعية ضخمة مزودة بألواح شمسية حول الأرض، تحصد ضوء الشمس دون انقطاع. ثم سيتم تحويل تلك الطاقة إلى ميكروويف أو أشعة ليزر وإرسالها إلى محطات استقبال على الأرض، حيث سيتم تحويلها مرة أخرى إلى كهرباء وإدخالها في الشبكات المحلية.
يصف المؤيدون ذلك بأنه "طاقة نظيفة في كل مكان" - طاقة غير مقيدة بالمناطق الزمنية أو الفصول أو التضاريس.
تكمن الجاذبية جزئيًا في الحجم. على عكس مزارع الطاقة الشمسية الأرضية، لن تتعرض المصفوفات المدارية للسحب أو خسائر الليل. في المدار الثابت بالنسبة للأرض، يمكن للأقمار الصناعية جمع الإشعاع الشمسي تقريبًا على مدار 24 ساعة في اليوم. كما أن شدة ضوء الشمس في الفضاء أكبر، غير مفلتر من الغلاف الجوي للأرض. نظريًا، يمكن أن تولد منصة كبيرة واحدة جيجاوات من الطاقة، مقارنة بمحطات الطاقة التقليدية الكبرى.
تستكشف العديد من وكالات الفضاء الوطنية والشركات الخاصة جدوى هذه التكنولوجيا. أجرت وكالة الفضاء الأوروبية دراسات تفحص الهياكل المدارية وسلامة النقل اللاسلكي. في المملكة المتحدة، قامت مبادرات مدعومة من الحكومة بتقييم التحديات الاقتصادية والهندسية لبناء مصفوفات شمسية بحجم كيلومتر في المدار. عبر المحيط الهادئ، اختبر الباحثون في اليابان والصين نماذج أولية لنقل الطاقة اللاسلكية على مقاييس أصغر.
في هذه الأثناء، دعمت ناسا تجارب تُظهر المكونات الرئيسية لأنظمة الطاقة الشمسية المستندة إلى الفضاء، بما في ذلك تصميمات الألواح الخفيفة ومفاهيم التجميع المعيارية. كما أعربت شركات الفضاء الخاصة، التي تستفيد من انخفاض تكاليف الإطلاق المدفوعة بالصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام، عن اهتمامها بالتطوير على المدى الطويل.
لا تزال العقبات التكنولوجية هائلة. سيتطلب إطلاق وتجميع هياكل ضخمة في المدار تقدمًا في الروبوتات وعلوم المواد ولوجستيات الفضاء. إن نقل الطاقة بأمان وكفاءة عبر آلاف الأميال يثير تساؤلات هندسية وتنظيمية. ستحتاج محطات الاستقبال الأرضية - المعروفة باسم "ريكتيماس" - إلى مساحة كبيرة من الأرض، على الرغم من أنه يمكن أن تتعايش مع الزراعة تحت الهياكل المرتفعة.
ومع ذلك، يجادل المؤيدون بأن حسابات الطموح تتغير. مع تحديد الدول لأهداف انبعاثات صفرية، تتجه الأنظار نحو ما هو أبعد من ذلك - ليس مجرد موازنة انبعاثات الكربون، ولكن إزالة كميات أكبر من غازات الدفيئة مما يتم إنتاجه. سيتطلب إزالة الكربون من الصناعة الثقيلة والطيران وإلكترونيات الاقتصاد بسرعة كميات هائلة من الطاقة النظيفة الموثوقة.
يمكن أن توفر الطاقة الشمسية المستندة إلى الفضاء، إذا تم تحقيقها على نطاق واسع، طاقة أساسية مستمرة دون احتراق أو انبعاثات جوية. ستكمل مصادر الطاقة المتجددة الأرضية، مما يخفف من تقلبات الرياح وتوليد الطاقة الشمسية الأرضية. في المناطق التي تعاني من نقص في الأراضي أو أنماط الطقس غير المتسقة، يمكن أن تقدم الطاقة المدارية الاستقرار.
يحذر المشككون من أن تقديرات التكلفة لا تزال غير مؤكدة. حتى مع انخفاض نفقات الإطلاق، قد يتطلب بناء وصيانة البنية التحتية المدارية عقودًا من الاستثمار. هناك أيضًا اعتبارات جيوسياسية: الأقمار الصناعية التي تنقل الطاقة عبر الحدود تقدم أبعادًا جديدة لحوكمة الفضاء والتعاون الدولي.
ومع ذلك، تستمر الفكرة، مدفوعة بمنطق هادئ. تقدم الشمس بالفعل المزيد من الطاقة للأرض كل ساعة مما تستهلكه البشرية في عام. لم يكن تحدينا يومًا نقصًا، بل كان الالتقاط والاستمرارية.
عند النظر إلى الأعلى، لم يعد السماء تبدو بعيدة كما كانت من قبل. تعتمد الاتصالات والملاحة وتوقعات الطقس - جميعها الآن تعتمد على الأقمار الصناعية التي تدور بهدوء فوقنا. لا يبدو أن فكرة أن تلك المدارات نفسها قد توفر الطاقة للمدن يومًا ما غير معقولة تمامًا.
لن تحل الطاقة الشمسية المستندة إلى الفضاء محل الحلول الأرضية بين عشية وضحاها. ولكن في المختبرات واستوديوهات التصميم، يواصل المهندسون تحسين الألواح وأنظمة النقل وتقنيات التجميع. العمل تدريجي، مدروس.
وفي مكان ما فوق الأرض الدوارة، تظل أشعة الشمس ثابتة - غير مكسورة بالسحب، غير متأثرة بالليل - تنتظر اليوم الذي نتعلم فيه كيفية جمعها دون انقطاع، وإعادتها إلى الوطن.
نُشر بواسطة Banx Network. هذا المقال جزء من برنامج الوسائط اللامركزية من Banx، مدعومًا برمز BXE على شبكة XRP Ledger.
