Поки науковці вже понад півсторіччя б’ються над проблемою термоядерного синтезу, що мало б дати людству майже необмежене джерело дешевої енергії, таке джерело уже мільярди років працює поруч. Це наше Сонце, яке ось уже понад 4 млрд років забезпечує життя на Землі. Людство збирає лише мікроскопічні крихти його енергії за допомогою сонячних панелей, вітряків тощо. Радикально вирішити енергетичний голод дозволили б космічні електростанції. Європейське космічне агентство почало працювати над цим.
Сонце – готовий реактор ядерного синтезу
Реакції ядерного синтезу у Сонці щосекунди вивільняють 384,6 септильйонів Ватт енергії (3,846х10^26 Вт). Це еквівалентно вибуху 1 820 000 000 «цар-бомб» – найпотужнішої термоядерної бомби в історії.
На щастя, майже 100% згенерованої Сонцем енергії випромінюється у космос. Земля отримує лише 1/2000000000 частку вивільненої енергії. Близько 30% цього надходження Земля випромінює назад у космос, приблизно половину поглинають суша та океан, решту – атмосфера та хмари.
Космічні електростанції
Ще в 1920-х роках стало зрозуміло, що, розмістивши поглинач сонячної енергії на орбіті Землі, можна отримати потужне джерело невичерпної енергії. Одним із перших такий проект почав розробляти Костянтин Ціолковський – батько ракетної техніки.
Лише століття потому – у 2020-х роках – ця ідея, яка залишалася виключно на сторінках фантастичних романів, отримала шанс стати реальністю.
Необхідність у космічній електростанції пояснюється тим, що сонячні панелі, вітряки та інша «зелена» енергетика є нестабільною. Сонячні панелі генерують електрику в сонячний день, вітряк працює тільки за наявності вітру. Для стабільного цілодобового постачання електрики потрібні стабільні джерела, які не залежать від часу доби чи погоди. Сьогодні це вугільні чи газові електростанції, атомні станції, гідроелектростанції тощо.
Космічна електростанція може знаходитися на такій орбіті, щоб 24 години на добу вона була освітлена Сонцем. Відсутність земної атмосфери, яка частково поглинає сонячне випромінювання, дозволить отримувати більше енергії, ніж це можливо на Землі.
Якою може бути космічна електростанція
Існує два варіанти космічних електростанцій. Перший – у вигляді одного космічного об’єкта, який збирають на орбіті. Однак, зважаючи на те, що потрібна площа панелей космічної електростанції повинна бути не менше 10 квадратних кілометрів, створення такого об’єкта може виявитися недоступним для наявних сьогодні технологій.
Інший концепт – тисячі невеликих супутників, які легко запускати в космос і які самі зберуться в одну електростанцію. Подібний проект у 2017 році представили розробники з Каліфорнійського інституту технологій. Кожен супутник важить всього 280 грамів на квадратний метр.
Іншою проблемою космічної електростанції є передача зібраної енергії на Землю. Поки не придумали нічого кращого, як транслювати її у вигляді потужного радіовипромінювання. Дослідники японського космічного агентства вже продемонстрували робочий прототип такої установки.
Коли чекати енергію з космосу
Залишається ще багато роботи перш, ніж космічна електростанція стане реальністю. Європейське космічне агентство оголосило конкурс проектів для пошуку оптимальної реалізації космічної електростанції.
Однак уже є плани комерційного запуску. Розроблена Китаєм система «Омега» має запрацювати до 2050 року. Вона видаватиме до 2 ГВт електрики. Щоб отримати таку ж потужність за допомогою сонячних панелей на Землі, потрібна ферма з понад шести мільйонів панелей.
