خلال الوقت الذي تشكل فيه محطات الطاقة الشمسية في الفضاء آملًا جديدًا للتوسع في مشروعات الطاقة النظيفة؛ فإن تنفيذها يواجه عدة تحديات؛ أبرزها قابلية التنفيذ وخضوعها لاعتبارات دقيقة ودراسات معمقة.

وأجرت وكالات الفضاء من جميع أنحاء العالم دراسات تبحث في جدوى بناء محطات كهرباء تدور حول الأرض، وفق معلومات اطلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

ويتفق بعض المحللين على أن مثل هذه محطات الطاقة الشمسية في الفضاء ستكون صعبة التنفيذ، وأن تحويل الكهرباء إلى موجات ميكروية "دقيقة" -والعكس صحيح- في الوقت الحالي يُعد أمرًا غير فعال على الإطلاق.

وبالنظر إلى استمرار فشل محاولات العالم للحد من تغير المناخ؛ فقد تصبح مثل هذه المساعي الضخمة ضرورية.

تحويل الكهرباء إلى موجات ميكروية

أوضحت شركة الدفاع والفضاء الجوية الأوروبية إيرباص (Airbus)، التي درست مؤخرًا إمكان تحويل الكهرباء المولدة بالألواح الكهروضوئية إلى موجات ميكروية وإرسالها لاسلكيًا إلى محطة استقبال عبر مسافة 36 مترًا، أن إحدى أكبر العقبات أمام الطاقة الشمسية الفضائية تتمثّل في كفاءة عملية التحويل.

وتنساب الموجات الميكروية عبر الغلاف الجوي إلى الأرض بصورة سلسة تقريبًا، وتفقد نحو 5% من طاقتها في أثناء رحلتها من مدار ثابت جغرافيًا، وفقًا لحسابات شركة إيرباص.

رغم ذلك؛ فإنه تُفقَد كميات هائلة من الطاقة في المحطة الفضائية ثم في الهوائي عند تحويل الكهرباء المنتجة بوساطة الألواح الكهروضوئية إلى موجات ميكروية ثم إلى كهرباء.

عقبات نقل الطاقة الشمسية الفضائية

على الرغم من التطورات الأخيرة في تكلفة وكفاءة محطات الطاقة الشمسية في الفضاء؛ فإن التكنولوجيا لا تزال تواجه قيودًا عديدة تجعل من الصعب نقل الطاقة الشمسية إلى الأرض.

ويعود ذلك إلى أن الرطوبة في الغلاف الجوي والسحب تمتصان الكثير من الطاقة الميكروية قبل وصولها إلى محطات الاستقبال على الأرض.

في المقابل، يتطلب تجميع مزرعة شمسية في الفضاء العديد من عمليات إطلاق صواريخ قادرة على رفع الأحمال الثقيلة.

وللتغلب على هذا التحدي، يعمل كبير مصممي صواريخ لونغ مارش الصينية لونغ ليهاو، وفريقه على تطوير صاروخ الرفع الثقيل القابل لإعادة الاستعمال "لونغ مارش-9"، الذي يمكنه رفع أوزان لا تقل عن 150 طنًا.

بالإضافة إلى استعماله للأقمار الصناعية، سيكون الصاروخ ركيزة لخطط الصين للوصول إلى القمر؛ حيث تريد بناء قاعدة بحثية قمرية دولية بحلول عام 2035.

بناء أقمار صناعية تعمل بالطاقة الشمسية

لا تُعد الصين الدولة الوحيدة التي تخطط لبناء مجموعات أقمار صناعية تعمل بالطاقة الشمسية؛ إذ تستكشف شركتا لوكهيد مارتن ونورثروب غرومان الفكرة في الولايات المتحدة، في حين كانت وكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء اليابانية جاكسا (JAXA) تحققان في هذه التكنولوجيا.

وحددت جاكسا موعدًا لإطلاق قمر صناعي صغير في وقت لاحق من هذا العام لتقييم جدوى التكنولوجيا.

وتُعد الفكرة موجودة منذ مدة طويلة؛ حيث أبدت شركة (بي جي آند إي) PG&E في شمال كاليفورنيا، قبل 16 عامًا، اهتمامًا بالفكرة.

وفي الآونة الأخيرة، كلفت وزارة الأعمال والطاقة والإستراتيجية الصناعية في المملكة المتحدة شركة الاستشارات "فريزر-ناش مونسلتنسي" Frazer-Nash Consultancy بإجراء دراسة صدرت في سبتمبر/أيلول 2021.

مزايا الطاقة الشمسية الفضائية

تتسم الطاقة الشمسية الفضائية بمزايا عديدة، ويُعد توفير الكهرباء طوال اليوم فكرة جذابة للغاية.

وعلى الرغم من أن أغلب الأفكار الجيدة تحظى باهتمام المحللين والمستثمرين؛ فإن الفارق بين النظرية والواقع ينطوي على تقييم يراعي الجدوى ويتغلب على العقبات.

ويرى المحللون أن نقل الطاقة من الفضاء إلى الأرض محفوف بالعديد من المخاطر، وليس أقلها جعل النقل فعالًا بما يكفي بحيث لا يهدر معظم الطاقة في هذه العملية.

وعلى الصعيد السياسي، يفكر المحللون والباحثون بالمسؤولية عن الحفاظ على سلامة منشأة الطاقة الشمسية العملاقة في السماء من الهجمات التي تشنها جهات تخريبية.

وقد يجذب إبقاء محطة كهرباء توفر جزءًا كبيرًا من الطاقة اللازمة للحفاظ على الاقتصاد العالمي بعض الدول أو المنظمات الإرهابية الدولية، حسب تقرير اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

في هذا السياق، تُراعى مسألة طريقة تركيز الربط الهابط إلى الأرض بطريقة لا يحترق فيها الناس والحيوانات القريبة عن طريق الخطأ بسبب طاقة الموجات الدقيقة التي تتدفق من الأعلى.

رغم ذلك؛ فإنه يمكن لدول العالم أن تتعاون لبناء مثل هذه المنشآت الشمسية الفضائية وتقاسم الطاقة بالتساوي بين جميع سكان الأرض.

وفي حالة تعاون المجتمع العالمي وسعى إلى إستراتيجيات لتبريد الأرض بدرجة أو درجتين، سيتمكن الجميع من العيش في سلام ووئام لآلاف الأجيال المقبلة.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصدر..