طاقة لا تنضب من الشمس... في الفضاء

ستجمع الأقمار الصناعية العاملة بالطاقة الشمسية (SPSs) طاقة الشمس وتنقلها بأمان إلى نقطة ثابتة على الأرض. يمكن لكل قمر صناعي من هذا النوع توليد أكثر من ثلاثة غيغاواط من الكهرباء.
ومن المعروف أن أحد العوائق المهمة التي تحول دون استيعاب تقنيات الطاقة المتجددة عموماً، هو أنها لا توفر إمدادات طاقة ثابتة. إذ تنتج محطات طاقة الرياح والطاقة الشمسية، الطاقة فقط عندما تهب الرياح أو تشرق الشمس. ولذا؛ يتمثل أحد الحلول الممكنة في التقاط الطاقة الشمسية في الفضاء.
يبلغ متوسط كمية ضوء الشمس التي تصل إلى الجزء العلوي من الغلاف الجوي للأرض نحو 340 واط لكل متر مربع. إلا أن اللوحات النموذجية تجمع الضوء بنسبة 29 في المائة فقط من الوقت بسبب دورات النهار والليل، ومواقعها، والطقس. وإذا تمكنا من وضع الألواح الشمسية في مدار مستقر بالنسبة للأرض على بعد 35786 كيلومتراً من الأرض، فإن ضوء الشمس الساقط سيصل إلى 1.358 واط لكل متر مربع.
قد تغطي محطة طاقة شمسية واحدة مثل SPS - Alpha 28 مليون متر مربع - أي ما يعادل 3920 ملعب كرة قدم. وسيكون استخدام وحدات معيارية خفيفة الوزن أمراً بالغ الأهمية أيضاً، حيث ستقلص تكلفة إطلاق المحطة في الفضاء. يعني التصميم المعياري أيضاً، أن الروبوتات يمكنها تجميع القمر الصناعي في المدار.
وستحول محطة SPS - Alpha، التي صممها الأميركي جون مانكنز John Mankins، الكهرباء من الألواح الشمسية إلى طاقة الميكروويف وإرسالها إلى هوائي على سطح الأرض. ثم يقوم الهوائي بعد ذلك بتحويل الموجات إلى طاقة من الكهرباء. وستوفر SPS - Alpha 2 2 غيغابايت من الطاقة لشبكة الأرض - أي ما يعادل إنتاج محطة طاقة نووية.
وللمقارنة، فإن إنتاج هذا القدر من الطاقة باستخدام الألواح الشمسية على الأرض، سيتطلب أكثر من ستة ملايين لوح. ومن المرجح أن تصبح محطات الطاقة الشمسية في الفضاء حقيقة واقعة في غضون عقود.