Energia z Kosmosu?

    W 1959 r. znakomity i obdarzony ogromną wyobraźnią fizyk i astrofizyk Freeman John Dyson opublikował futurologiczną koncepcję Sfery Dysona. Jej podstawą było zauważenie faktu, iż gwiazdy (a w tym oczywiście i Słońce) emitują w przestrzeń kosmiczną ogromne ilości energii, z której tylko bardzo mała część dociera do Ziemi (lub innej planety zamieszkałej przez cywilizację techniczną). 

   O jakiej ilości energii mówimy? Nasza macierzysta gwiazda – Słońce emituje całkowitą moc równą 384,6 jottawatów (3,846 ×10^26 W)! Po „wojskowemu” jest to równoważne wybuchowi 4600 miliardów bomb zrzuconych na Hiroszimę (czyli 9,192 ×10^10 megaton trotylu) następującym co sekundę. Największa bomba wodorowa (TSAR Bomba) miała moc rzędu 1 YW (jottawata)

   Słońce emituje energię (z dobrym przybliżeniem) w pełny kąt bryłowy, do Ziemi dociera jej niewielki ułamek – 174 PW (czyli 174 * 10^15 W). Szacuje się, że do powierzchni Ziemi dociera tylko 84 PW. Ta wolnodostępna energia otrzymywana ze Słońca przekracza ponad 5000 razy (!!!) całkowite obecne zapotrzebowanie naszej cywilizacji! Ludzkość wykorzystuje bezpośrednio (ciepło, fotowoltaika itp.) ok. 0,02% tej energii, roślinność ok. 1%. 

   Na co dzień korzystamy z naturalnych akumulatorów energii słonecznej - paliw kopalnych węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny, biomasa itp. oraz z energii przetworzonej (wiatr, płynące rzeki itp.). Jednak poważne pytanie brzmi – każdy akumulator ma ograniczoną pojemność i jak długo samochód może jechać bez jego ciągłego ładowania przez alternator? 

Sceptycy słusznie zauważają, że Słońce nie zawsze widać, wiatr nie zawsze wieje, a w rzekach przepływ wody bywa bardzo różny. A ludzie potrzebują energii także w zimie, gdy promieniowanie słoneczne zdecydowanie słabnie ze względu na zmiany kąt padania promieni słonecznych. 

   Freeman John Dyson zaproponował więc pobieranie energii wysyłanej przez gwiazdę bezpośrednio w przestrzeni kosmicznej. Początkowy scenariusz polegał na budowie tak zwanej Sfery Dysona, która otoczyłaby całą gwiazdę (dla Słońca przewidywano jej promień równy promieniowy orbity Wenus). Tak sfera przechwytywała by całą energię emitowaną przez gwiazdę. Później Dyson zmodyfikował swój pomysł sugerując umieszczenie w przestrzeni kosmicznej wielu ciał (satelitów), które przetwarzałyby otrzymywaną od gwiazdy (Słońca) energię np. w energię elektryczną. 

   Nasza droga @gini nie musiałaby się więc martwić o brak energii – w przestrzeni kosmicznej nic jej nie zasłoni Słońca. Pozostaje jednak problem transmisji energii na Ziemię. 

   Problem bezprzewodowej transmisji energii elektrycznej był „Święty Gralem” Nicoli Tesli, dziś jednak technika znacznie poszła do przodu – i oto dla potrzeb Islandii brytyjska firma Space Solar we współpracy z firmami Reykjavik Energy oraz Transition Labs, planuje budowę pierwszej kosmicznej elektrowni słonecznej o mocy ok. 30 MW do roku 2030. 

   Sercem systemu ma być satelita CASSIOPeiA dostarczający ciągłą i nieprzerwaną moc 30 MW. Energia ma być transmitowana do stacji naziemnej przy użyciu wiązki fal radiowych o wysokiej i odpowiednio dobranej ze względu na pochłanianie w atmosferze częstotliwości.

  To ma działać już niedługo – zaledwie za 6 lat. Wysłanie tak wielkiego satelity jest możliwe (ma on być porównywalny, lecz lżejszy od stacji kosmicznej). Intensywnie prowadzone są eksperymenty z transmisję energii – a więc kto będzie pierwszy? Półprzemysłowy reaktor termojądrowy (ITER?) czy satelita Dysona? Może nawet ja dożyję...