Kísérlet igazolja az űrenergia életképességét

John C. Mankins a Discovery Channel stábjának mutatta be azt az eljárást, melynek távlati célja, hogy a földkörüli pályán keringő féltonnás műholdakkal napenergiát gyűjtsenek, majd az energiát átadják a földi vevő-állomásoknak.

Az egykor a NASA alkalmazásában álló tudós rádióhullámokkal sugározott át napenergiát két hawaii-i sziget között, bizonyítva az űrből történő napenergia lesugárzás technológiai életképességét. Mankins 25 éven át dolgozott az amerikai űrügynökségnek, felügyelve a NASA űrbeli napenergia programját, egészen addig, míg költségvetési megfontolásokból sok más projekttel együtt el nem tűnt a süllyesztőben.

A tudós legutóbbi kísérletében 20 watt energiát juttatott el a két, egymástól 148 kilométerre fekvő pont között, a vevők azonban olyan kicsik voltak, hogy az energia csupán egy ezrede jutott célba. A négy hónapnyi előkészítést igénylő kísérlet megközelítőleg 1 millió dollárba került; a tudós szerint több pénzből nagyobb tömböket konstruálhatnának. Elképzelése szerint a majdani műholdakat kiszolgáló vevők több kilométeres átmérővel kell hogy rendelkezzenek.


Valahogy így nézhetne majd ki a napenergiát a Föld felé sugárzó műhold
A kísérletben bevetett kilenc nappanel mindegyikét úgy építették meg, hogy körülbelül 20 wattnyi energiát tudjon átadni. Az átvitelt azonban kénytelenek voltak panelenkénti 2 wattra mérsékelni, az Egyesült Államok Szövetségi Légügyi Hivatala ugyanis biztonsági okokra hivatkozva csak így adott engedélyt a kísérletre. A minimális átvitel ellenére Mankins úgy véli, a földi teszt bebizonyította, hogy lehetséges a napenergia átvitele a légkörön. "A teszt koránt sem tekinthető teljesen sikeresnek, mindenesetre sikerül bebizonyítani, hogy a napenergia gyorsan és költséghatékonyan lesugározható az űrből" - összegzett.

A nappanelek elhelyezése az űrben - melynek előnye, hogy kiküszöböli mind a felhők, mind az éjszakák akadályozó hatását - 40 éve merült fel először, a becsült költségek azonban csillagászatiak voltak. Az emelkedő olajárak és a technika fejlődése azonban újjáélesztette az ötletet és az USA Védelmi Minisztériuma egy jelentésében már kivitelezhetőnek és gazdaságilag is életképesnek nevezte a megoldást. Az álláspont igazolására a Légierő Akadémiája nemrég közzétette terveit egy kis méretű demonstrátor műholdra, amely csekély, tudományos szempontból mégis jelentős 0,1 wattnyi napenergiát sugározna le. Az átviteli módról még nem született döntés, a Légierő főként a mikrohullámokban gondolkodik, de a lézert is lehetséges alternatívaként tartják számon.

Ugyanakkor a japán űrügynökség, a JAXA is komolyan foglalkozik az űrből származó energiával, immár egy évtizede kutatva a területet. Űr Napenergia Rendszerük (SSPS) célja, hogy 2030-ra egy geostacionárius pályán keringő műholddal félmillió lakást tudjanak egy gigawatt energiával ellátni. Jelenleg a JAXA kutatói egyidejűleg vizsgálják a mikrohullámú és a lézeres átvitelt - nem véletlenül tanulmányozza ugyanezeket az amerikai fél is.


A mikrohullámos földi vevő elképzelése
"A mikrohullámú átvitel műszakilag előbbre tart, mivel a jelenlegi kommunikációs műholdakon alapul" - magyarázta Susumu Sasaki, a JAXA kutatás vezetője. Ahhoz azonban, hogy a japánok által vizionált energiamennyiséget lejuttassák a Földre egy fókuszált sugárban, az átadó antennának az űrben körülbelül 2 kilométer átmérővel kellene rendelkeznie, a vevőnek pedig még ennél is nagyobbal. Az alternatíva a lézer lenne. A japán tudósok különleges fémötvözet tányérokon dolgoznak, ami az elnyelt napsugarakat közvetlenül egy infravörös lézersugárrá alakítja. A lézer átsugárzásakor az átadó és a vevő eszközök tízszer kisebbek lehetnének, mint a mikrohullámokhoz szükséges alkalmatosságok, illetve a lézereknél nem áll fenn a mikrohullámú kommunikációs rendszerekkel való interferencia kockázata sem.

Sajnos a lézer sem tökéletes, sőt van egy nagy hátránya a mikrohullámokkal szemben. Ha felhőkön kell áthatolnia, akkor akár az általa szállított energia fele is elveszhet, magyarázta Sasaki. A lézersugarakat kilövő műholdak emellett fegyverként is használhatók, a mikrohullámú sugár alatt azonban biztonságosan át is sétálhatunk, legfeljebb egy kicsit melegebbnek érezzük az adott területen a levegőt, taglalta Mark Hopkins az amerikai Nemzeti Űrtársaság alelnöke.