Kina, SAD, Japan i Velika Britanija razvijaju solarne elektrane u orbiti

Ideja da se sunčeva energija hvata u svemiru i šalje na Zemlju dugo je smatrana čistom naučnom fantastikom. Danas ona dobija konkretne obrise: vlade i privatne kompanije u Kini, SAD, Velikoj Britaniji i Japanu razvijaju projekte svemirske solarne energije (SBSP), a svi ciljaju na testna lansiranja u narednih pet godina.

Među projektima su kineski program ZhuRi ("Chase the Sun"), japanski OHISAMA, britanski Space Solar, te eksperimenti s prijenosom energije koje provode Caltech i Air Force Research Laboratory u SAD.

Šta ideja obećava, a šta prijeti

Podržavači tvrde da tehnologija može pokriti energetske potrebe Zemlje višestruko, uz minimalnu štetu za okoliš. Kritičari, međutim, smatraju da je preskupa, oslonjena na neprovjerene pretpostavke i previše kompleksna da bi se primijenila na vrijeme za hitnu zelenu energetsku tranziciju.

Izazovi su brojni: dovesti ogromne satelite prekrivene solarnim panelima u svemir, montirati ih, osigurati da paneli stalno budu okrenuti Suncu, te pronaći način da se prikupljena energija pretvori, koncentriše i prenese na Zemlju. S druge strane, ključni korak — proizvodnja energije — sunce već obavlja samo: svake sekunde fuzijom vodika oslobađa energiju koja odgovara devet biliona atomskih bombi.

"Mi nismo konkurencija fuziji. Mi smo fuzija", rekao je Peter Garretson, bivši šef za buduće tehnologije američkog ratnog zrakoplovstva i stručnjak za SBSP, prenosi Live Science.

Od naučne fantastike do NASA-inog projekta

Prvu zamisao dao je ruski raketni naučnik Konstantin Tsiolkovsky, koji je 1923. predložio svemirska ogledala koja bi sunčevu svjetlost koncentrisala prema Zemlji dovoljno jako da prokuha deset šoljica kafe. Ideja je zatim ušla u fantastiku: pojavila se u romanu "Star Maker" britanskog pisca Olafa Stapledona iz 1937. kao "zavjesa svjetlosnih zamki" napredne vanzemaljske civilizacije, zamisao koju je teoretičar fizike Freeman Dyson kasnije formalizovao kao Dysonovu sferu. Godine 1941. Isaac Asimov je u priči "Reason" nacrtao najpoznatiju ranu skicu SBSP — robotsku koloniju na termoelektrani koja sunčevu energiju vraća na Zemlju mikrotalasima.

Od fantastike do konkretnog prijedloga nije trebalo dugo. Godine 1968. aerokosmički inženjer Peter Glaser, konsultant i projektni menadžer laserskih reflektora za mjerenje udaljenosti na misiji Apollo 11, izradio je projekat "solarne satelitske elektrane" s tri ključna elementa: uređajem za prikupljanje zraka, pretvaračem i predajnikom. Kolektor bi činio disk fotonaponskih panela podignut oko 36.000 kilometara iznad zemlje. U geostacionarnoj orbiti, pod gotovo stalnom sunčevom svjetlošću, satelit bi zrake pretvarao u mikrotalase koje bi kroz atmosferu slao na antene na tlu, gdje bi se pretvorili u struju i distribuirali u mrežu.

NASA je Glaseru dodijelila ugovor za daljnje proučavanje koncepta, a domaća i međunarodna energetska kriza — poput naftne krize 1973. i nuklearne nesreće na Three-Mile Islandu 1979. — dodatno su ga gurale naprijed. No, projekat su kočile tehničke i finansijske prepreke, prije svega ogromna veličina. Procjena Ministarstva energetike SAD, objavljena 1981. nakon četverogodišnje studije, stanovati je da bi "značajan" doprinos od 300 gigavata (dovoljan za napajanje stotina miliona domaćinstava) zahtijevao 60 satelita, od kojih bi svaki pokrivao 21 kvadratnu milju (55 kvadratnih kilometara) i težio 50.000 tona. Plan je proglašen neisplativim.

Kasnije procjene, poput izvještaja NASA-inog fizičara Johna Mankinsa iz 1997, ukazivale su na napredak, poput poboljšanih solarnih ćelija, koji je koncept učinio realnijim. Ipak, ukupni konsenzus ostao je nepovoljan. Izvještaj Strategic Studies Institute (SSI) američkog Army War Collegea iz 2015. naveo je da su SBSP sistemi "tehnički izvodljivi", ali da "nema uvjerljivih dokaza da će takvi sistemi biti ekonomski konkurentni" kopnenim energetskim sistemima. U zaključku stoji da je "realnost da takve sisteme njihovi zagovornici uvijek doživljavaju kao nešto što je udaljeno samo deset godina".

Ali za deceniju mnogo toga se može promijeniti, uključujući i cijenu lansiranja raketa. Od SSI-inog izvještaja, SpaceX-ova ponovno upotrebljiva raketa Falcon 9 svela je troškove lansiranja na oko 30 puta niže u odnosu na NASA-ov Space Shuttle, a sateliti postaju jeftiniji zbog masovne proizvodnje i napretka u čistim prostorijama u kojima se proizvode. SpaceX-ova još veća raketa Starship obećava više nego peterostruko povećanje tereta u odnosu na Falcon, čime bi cijene mogle pasti još niže.

"Ono što imate je grupa ljudi u svemirskoj zajednici koji su odrasli prije Starlinka i SpaceX-a", rekao je Garretson.