Quyosh energiyasi har doim insoniyatning toza energiyasining muhim qismi bo'lib kelgan. Biz quyosh maydoniga ko'plab quyosh nurlarini yig'uvchi panellarni yotqizdik va ko'p odamlar o'z uylarini quvvatlantirish uchun to'rtburchaklar tom bezaklaridan foydalanadilar.
Ammo bu ajoyib quvvat manbai ogohlantirishga ega. Quyosh panellari tunda energiya to'play olmaydi. Maksimal samaradorlik bilan ishlash uchun ular iloji boricha ko'proq quyosh nuriga muhtoj. Shu sababli, ushbu quyosh tutqichlarining ishlashini maksimal darajada oshirish uchun tadqiqotchilar ularni quyosh botmaydigan joyga: kosmosga yuborish rejasini ishlab chiqmoqdalar.
Nazariy jihatdan, quyosh panellari uyasi orbitaga yuborilsa, ular quyosh nurini o'zlashtirib, eng tumanli kunlar va eng qorong'u tunlarda ham katta miqdorda elektr energiyasini saqlashi mumkin. Agar bu energiya yerga simsiz uzatilsa, sayyoramiz qayta tiklanadigan toza energiyadan 24/7 nafas olishi mumkin.
Iqlim inqirozining kuchayishi sharoitida kosmik quyoshning muvaffaqiyati har qachongidan ham muhimroq bo'lishi mumkin. Jahon yetakchilari COP26 sammitida ishtirok etish uchun Shotlandiyaning Glazgo shahrida to‘planishar ekan, iqlim sharoiti endi diqqat markazida. Sammit inqirozni nazorat qilish uchun 'dunyodagi eng yaxshi so'nggi imkoniyat' deb nomlandi.
CNET Science mamlakatlarga inson uglerod chiqindilarini kamaytirishga yordam berishga qaratilgan ba'zi kelajakdagi strategiyalarni ta'kidlaydi. Kosmik quyosh kabi yangi avlod texnologiyalari bizning iqlim muammolarimizni hal qila olmaydi - biz hali ham energiya tizimimizni tezda karbonsizlantirishimiz kerak - lekin yashil innovatsiyalar Parij kelishuvi maqsadiga erishishga yordam beradi: global isishni ancha past darajaga cheklash 2 dan oxirigacha bu asrning, Selsiy bo'yicha daraja (Farengeyt 3,6 daraja).
O'nlab yillar davomida kosmik quyosh ilmiy fantastika muxlislari va olimlarining ongida.
1900-yillarning boshlarida rus olimi va matematigi Konstantin Tsiolkovskiy (Konstantin Tsiolkovskiy) er yuzidan tashqarida ham inson texnologiyasini nazarda tutuvchi bir qator futuristik dizaynlarni doimiy ravishda joriy qildi. U kosmik liftlar, boshqariladigan raketalar va kosmik quyosh energiyasi kabi narsalarni chaqirish uchun javobgardir, siz taxmin qildingiz.
1950-yillarda Bell Labs birinchi beton 'quyosh paneli' ni ixtiro qilganidan beri xalqaro olimlar Tsiolkovskiyning ilmiy fantastikasini haqiqatga aylantirish uchun ko'p mehnat qilishdi. Ular orasida yapon tadqiqotchilari, AQSh harbiylari va Kaliforniya texnologiya institutida kosmik quyosh energiyasi loyihasiga rahbarlik qiluvchi guruh kiradi.
Loyihaning katta tadqiqotchisi Maykl Kelzenbergning aytishicha, kosmik quyosh '1960-yillarning oxiri va 1970-yillarda, biroz Apollon dasturining gullagan davriga o'xshab keng ko'lamda o'rganilgan'.
Afsuski, materialning og'irligi va hajmi tufayli o'sha davr texnologiyasi bu muvaffaqiyatga iqtisodiy va samarali erishish uchun etarlicha rivojlangan emas edi. Bankni buzmasdan, klassik quyosh panellarini raketalar orqali koinotga yuborish juda qiyin.
Kaltech usulining o'ziga xos va aniqlovchi xususiyati uning tarkibiy qismlari massasini 10 dan 100 barobarga kamaytirishga qaratilganligidir' dedi loyihaning yetakchi tadqiqotchisi Garri Atuoter. 'Bu kosmik quyosh energiyasini tejamkor qilish uchun ishlab chiqarish va ishga tushirish xarajatlarini kamaytirish uchun zarur.\
Caltech jamoasi an'anaviy quyosh panellarini koinotga chiqarmadi, aksincha, engilroq, ixchamroq va yig'iladigan quyosh panellarining yangi turini qo'llab-quvvatladi. Ular trekka plitkalarga o'xshash ko'p sonli shamollatiladigan miniatyura quyosh panellarini yuborishni taklif qilishdi.
Har bir alohida kafel quyosh energiyasini yig'ish uchun fotovoltaik energiya ishlab chiqarish kabi kerak bo'lgan hamma narsaga ega. Kosmosga ulanganda, bu kichik kublar aslida er yuzida suzuvchi ulkan qayta tiklanadigan energiya konidir.
Garchi jamoa ideal ultra yengil tuzilmani yaratish uchun bir qator kompozit materiallar ustida ishlayotgan bo'lsa-da, ba'zilari aslida Yerning quyosh panellariga qaraganda unchalik samarali emas. Kelzenbergning ta'kidlashicha, kosmosda 'samaradorlik' yangi ma'noga ega bo'ldi.
Samaralilikning oshishi, ularni kosmosga joylashtirish orqali ular ko'p miqdorda kuchli quyosh nurini olishlari mumkin, chunki quyosh nuri atmosferadan o'tishi shart emas', dedi u. 'Ular ham kuniga 24 soat ko'p vaqtlarini quyoshda o'tkazadilar.\
Ushbu panellarga quyosh nuri tushganda, ular to'g'ridan-to'g'ri oqim yoki doimiy energiyani o'zlashtiradi. Jamoa mexanizmida bu energiya radiochastotalarga aylanadi. Keyingi qadam bu kuchni yerga olib kelishdir.
Jamoaning fikricha, bu mikroto'lqinli nurlanish orqali sodir bo'ladi. Sayyoramizga cho'ldagi quyosh maydonlarini eslatuvchi radiochastota energiyasi chiqariladi. Biroq, bu hududlarda odatdagi quyosh panellari o'rniga to'plangan energiyani yig'ish uchun antennali qabul qiluvchilar bo'ladi.
Bu, asosan, 19-asr oxirida Nikola Teslaning mashhur maslahati bo'lgan simsiz energiya uzatishdir.
Kelzenbergning ta'kidlashicha, bu radiatsiyadan foydalanish tizimni yomg'ir va tumanda, tunda va mo''tadil bo'ronlarda ishlashga imkon beradi, faqat eng yomon ob-havo sharoitida uzilish xavfi mavjud. Biroq, simsiz nurlanish naqshlari haqida tez-tez ko'tariladigan savol, ular o'simliklar yoki er xususiyatlariga salbiy ta'sir qiladimi?
Yerda olingan quvvat zichligi quyoshli kunlardagi quvvat zichligiga teng', deb tushuntirdi u. 'Shu nuqtai nazardan, kosmik quyosh tizimini iqtisodiy jihatdan samarali va xavfsiz tarzda loyihalash mumkin.\
Kelzenbergning ta'kidlashicha, qo'shimcha xavfsizlik chorasi sifatida qabul qiluvchi hududni to'sib qo'yish kabi tanish choralar ko'rilishi mumkin. To'lqinli aloqaning o'xshash shakllaridan foydalanadigan uyali telefon minoralari bir xil ta'sirga ega.
Erdagi qabul qiluvchilar radiochastota ko'rinishida energiya olgandan so'ng, ular uni doimiy energiyaga aylantirish uchun yerosti stansiyasi bilan ishlaydi, so'ngra uni o'zgaruvchan tok yoki o'zgaruvchan tokga aylantiradi va uni elektr tarmog'iga beradi, dedi Atwater. .
Bu murakkab jarayon, lekin oxirgi nuqta, AC quvvati, an'anaviy eski elektr quvvati bo'lib, u iPhone-ni uy rozetkasi orqali zaryad qiladi va noutbukga hayot beradi. Qarang.
'Bizning koinotda quyosh moduli texnologiyasini namoyish qiluvchi birinchi kosmik parvozimiz endi 2022-yil oxirigacha tijorat kosmik kemasida amalga oshirilishi rejalashtirilgan', dedi Atwater.
Garchi jamoa haqiqiy kelishuvni boshlamasa-da, ular ushbu texnologiyalarning maqsadga muvofiqligini kichikroq miqyosda isbotlash uchun tajriba o'tkazadilar. Bu ixtironing vaqtinchalik va soddaroq shakli bo'ladi. Ular hatto ilgari koinotda vakuumni ko'rmagan ba'zi quyosh batareyalarini yuborishadi.
U nafaqat chekka hududlarni elektr energiyasi bilan ta'minlash va elektr uzilishlarining oldini olish uchun tarmoqni muvozanatlashda yordam beradi, balki boshqa sayyoralardagi kon ishlari uchun energiya etkazib berishi mumkin.
'Kosmik quyosh er yuzida mavjud kommunal tarmoqlar mavjud bo'lmagan chekka hududlarga joylashtirilishi mumkin; u xuddi shunga o'xshash orbital energiya ishlab chiqarish sxemasi orqali oy yoki Marsda asosiy yuk quvvatini ishlab chiqarishi va uni yer yuzasiga chiqarishi mumkin ', deb tushuntirdi Atwater. .
Eng muhimi, insoniyat sayyoramizning toqqa chiqadigan ehtiyojlarini qondirish uchun etarli energiya ishlab chiqarish uchun 24/7 quyosh energiyasidan foydalanishi va hatto atom yoki ko'mir energiyasini almashtirishi mumkin. 'Yerdagi quyosh panellaridan farqli o'laroq, u doimiy ravishda mavjud bo'lgan 'asosiy yuk' quvvat manbasini ifodalaydi', dedi Atwater.
Kelzenberg qo'shimcha qildi: 'Shuning uchun biz kelajakda to'liq uglerodli neytral tarmoqqa erishishda muhim rol o'ynashi mumkin deb o'ylaymiz'.
Albatta, oldinda hali ko'p yo'l bor. Jamoaning 2022-yilgi tajribasi muvaffaqiyatli o‘tgan taqdirda ham u ishlab chiqarish xarajatlari va orbital makonni egallagan huquqiy masalalarni ko‘rib chiqishi kerak (hukumat cheklovlari bo‘lishi mumkin). Ma'lum bo'lgan elektr tarmoqlarini kosmik quyosh elektr stansiyalari bilan almashtirishning amaliyligi bilan bog'liq savollar mavjud.
“Oʻylaymanki, biz, albatta, arzon quyosh batareyasini olish va uni yerga qoʻyish narxi uni koinotga uchirish narxidan ancha past boʻlishiga rozi boʻlamiz”, dedi Kelzenberg. 'Ammo kosmik quyoshning haqiqiy afzalligi - kechayu kunduz quyosh energiyasini ta'minlash qobiliyatidir.'