ایتنا - این مفهوم که برای نخستین‌بار در دههٔ ۱۹۲۰ میلادی توسط دانشمند روسی، کنستانتین سیولکوفسکی مطرح شد، برای مدت‌ها الهام‌بخش نویسندگان بود. اکنون و پس از گذشت یک قرن، دانشمندان در نزدیک کردن این مفهوم به واقعیت، گام‌های بلندی برداشته‌اند.
شنبه ۲ اسفند ۱۳۹۹ ساعت ۲۳:۴۵
نیروگاه‌های خورشیدی مستقر در فضا، پاسخگوی احتمالی نیازهای ما در زمینهٔ انرژی
به گزارش ایتنا و به نقل از livescience، در سال‌های اخیر، فناوری‌های مرتبط با انرژی تجدیدپذیر تا حد زیادی از لحاظ کارایی بهبود یافته و در عین حال هزینه آنها نیز کمتر شده است. اما یک مانع عمده در جذب و به‌کارگیری آنها این واقعیت است که چنین فناوری‌هایی نمی‌توانند به‌صورت مداوم به تأمین انرژی بپردازند.
برای مثال، مزارع بادی و خورشیدی فقط تا وقتی می‌توانند انرژی تولید کنند که باد بوزد یا خورشید بدرخشد؛ در حالی که ما همه‌روزه و به‌صورت شبانه‌روزی به برق نیاز داریم. البته قبل از آنکه بتوانیم به منابع تجدیدپذیر گذر کنیم، باید به روشی برای ذخیرهٔ انرژی آن‌هم در مقیاسی وسیع دست پیدا کنیم.
یک راه‌حل ممکن در این مورد، می‌تواند تولید انرژی خورشیدی در فضا باشد. این روش مزایای زیادی به‌همراه دارد؛ از جمله اینکه یک نیروگاه خورشیدی مستقر در فضا می‌تواند به صورت بیست‌وچهارساعته به‌دور خورشید بگردد و انرژی کسب کند. جوّ زمین هم مقداری از نور خورشید را جذب و منعکس می‌کند و بدین‌ترتیب، سلول‌های خورشیدی که بالای جوّ قرار دارند، نور بیشتری دریافت می‌کنند و به‌همان نسبت، انرژی بیشتری هم تولید می‌نمایند.
اما یکی از چالش‌های اساسی که باید بر آن غلبه نمود، نحوهٔ سرهم کردن، پرتاب و نیز استقرار چنین سازه‌های غول‌پیکری در فضاست. گفته می‌شود یک نیروگاه خورشیدی می‌تواند مساحتی به‌اندازهٔ ۱۰ کیلومتر مربع داشته باشد که معادل ۱۴۰۰ زمین فوتبال است. استفاده از مواد سبک نیز بسیار حائز اهمیت خواهد بود؛ چرا که هزینهٔ اصلی برای استقرار چنین سازه‌ای، مربوط است به پرتاب آن به فضا آن هم به‌صورت سوار بر موشک.
یک راهکار پیشنهادی عبارت است از ساخت هزاران ماهوارهٔ کوچکتر که به‌هم بپیوندند و با پیکربندی خود، یک مولد بزرگ خورشیدی تشکیل دهند. برای مثال، در سال ۲۰۱۷ پژوهشگران انستیتوی فناوری کالیفرنیا واقع در ایالات متحده، برای یک نیروگاه مدولار و متشکل از هزاران کاشی فوق‌العاده سبک سلول خورشیدی، طرح‌هایی را درنظر گرفتند. آنها همچنین نمونه‌ای از کاشی به وزن ۲۸۰ گرم در متر مربع را به‌عنوان نمونهٔ شاهد ثبت کردند.
پیشرفت‌های اخیر در زمینهٔ روش‌های تولید همچون چاپ سه‌بعدی نیز در این زمینه مورد بررسی قرار گرفته‌اند. به‌عنوان مثال، محققان در دانشگاه لیورپول انگلستان سرگرم کار بر روی تکنیک‌های جدید تولیدی برای چاپ سه‌بعدی سلول‌های خورشیدی فوق‌سبک بر روی بادبان‌های خورشیدی هستند.
لازم به توضیح است که «بادبان خورشیدی»، یک غشای تاشو، سبک و با خاصیت بازتابندگی بسیار بالاست که می‌تواند تأثیر فشار تابش خورشید را مهار کرده و از آن برای هدایت فضاپیما در حالت بدون سوخت استفاده نماید. این دانشمندان در حال بررسی نحوه تعبیه سلول‌های خورشیدی در سازه‌های بادبانی خورشیدی هستند تا بتوانند نیروگاه‌های بزرگ خورشیدی و بدون سوخت ایجاد نمایند.
بدین‌ترتیب، پژوهشگران این امکان را خواهند داشت تا در فضا نیروگاه‌هایی برای تولید برق بسازند. در واقع، گفته می‌شود دور نیست آن روزی که بتوان واحدهایی ساخت و آنها را توسط ایستگاه فضایی بین‌المللی یا ایستگاه قمری که به‌دور ماه می‌گردد، در فضا مستقر کرد.
البته چنین دستگاه‌هایی می‌توانند برای تأمین انرژی برای استفاده در سطح ماه نیز مفید واقع شوند. اما باید گفت که بررسی موارد احتمالی به همین‌جا ختم نمی‌شود. با اینکه ما در حال حاضر برای ساخت نیروگاه‌ها، به مواد بر روی زمین متکی هستیم، دانشمندان به استفاده از منابع و مصالح فضایی نیز می‌اندیشند؛ همچون مواد موجود در ماه.
در سرتاسر کرهٔ زمین، جامعهٔ علمی وقت و تلاش قابل‌توجهی را برای ساخت نیروگاه‌های خورشیدی و استقرار آنها در فضا صرف می‌کند. امید آنها این است که روزی این سازه‌ها بتوانند برای مبارزه با تغییرات اقلیمی، نقشی اساسی ایفا نمایند.
کد مطلب: 64147
