Ideja o prikupljanju neograničene sunčeve energije u svemiru i njenom bežičnom slanju na Zemlju dugo je pripadala isključivo domenu naučne fantastike, inspirisana delima pisaca poput Isaka Asimova. Međutim, zahvaljujući nedavnim, revolucionarnim probojima i ozbiljnim ulaganjima vodećih svetskih sila, ova vizija ubrzano napušta stranice knjiga i postaje opipljiv tehnološki cilj. Koncept solarnih elektrana u orbiti više nije pitanje „da li“, već „kada“.
Solarne elektrane u orbiti: Bežični punjač za planetu
Osnovni koncept svemirskih solarnih elektrana (Space-Based Solar Power – SBSP) je elegantan i rešava najveće probleme zemaljskih solarnih panela:
- Sakupljanje energije: U geostacionarnoj orbiti, oko 36.000 kilometara iznad Zemlje, satelit opremljen ogromnim solarnim panelima (veličine nekoliko kvadratnih kilometara) bio bi izložen sunčevoj svetlosti 24 sata dnevno, 7 dana u nedelji. Za razliku od panela na Zemlji, ne bi bilo noći, oblaka, ni atmosfere koja bi blokirala i slabila zračenje.
- Konverzija i prenos: Sakupljena jednosmerna struja (DC) se unutar satelita pretvara u mikrotalase. Ovi mikrotalasi se zatim, putem velike antene na satelitu, usmeravaju u preciznom, fokusiranom snopu ka prijemnoj stanici na Zemlji.
- Prijem na Zemlji: Na tlu, ogromno polje specijalnih antena, poznato kao „rektena“ (od reči rectifying antenna), prihvata mikrotalasnu energiju. Rektena bezbedno pretvara mikrotalase nazad u jednosmernu struju, koja se zatim konvertuje u naizmeničnu (AC) i isporučuje u standardnu elektroenergetsku mrežu.
Mikrotalasi su izabrani jer lako prolaze kroz Zemljinu atmosferu i oblake sa minimalnim gubitkom energije, osiguravajući pouzdanu isporuku bez obzira na vremenske uslove.
Projekti koje razvijaju Kina, Japan i SAD: Globalna svemirska trka za energiju
Nekada teorijski koncept, danas je predmet ozbiljne svemirske trke između najvećih svetskih sila.
- Japan (JAXA): Japanska svemirska agencija je pionir u ovoj oblasti i decenijama radi na razvoju tehnologije. Još 2015. godine, uspešno su demonstrirali bežični prenos 1.8 kilovata energije na udaljenost od 55 metara. Njihov dugoročni plan „OHISAMA“ (što na japanskom znači Sunce) ima za cilj postavljanje prve demonstracione solarne elektrane u orbiti tokom 2030-ih godina.
- SAD (Caltech): Najveći proboj u poslednje vreme došao je iz Sjedinjenih Država. Tim sa Kalifornijskog tehnološkog instituta (Caltech) je u januaru 2023. lansirao test satelit SSPD-1 (Space Solar Power Demonstrator). U junu iste godine, objavili su istorijski uspeh: satelit je uspešno prikupio solarnu energiju, pretvorio je u mikrotalase i poslao je na prijemnik u njihovoj laboratoriji u Pasadeni. Iako se radilo o maloj količini energije, ovo je bio prvi put da je bežični prenos energije iz svemira na Zemlju uspešno demonstriran, dokazujući da osnovni princip funkcioniše.
- Kina: Kina ima verovatno najambiciozniji i najsveobuhvatniji državni program. U gradu Čongking grade test postrojenje „Bishan„, a njihov plan predviđa postavljanje megavatne elektrane u orbiti do 2030. godine i postepeno povećavanje kapaciteta do gigavatnog nivoa do 2050. godine. Kineski pristup je strateški i vide ovu tehnologiju kao ključnu za svoju dugoročnu energetsku nezavisnost i geopolitički uticaj.
Potencijal za globalno rešavanje energetske krize
Potencijal svemirskih solarnih elektrana je zapanjujući i mogao bi fundamentalno da reši globalnu energetsku krizu.
- Neiscrpna čista energija: Pruža pristup praktično neograničenom izvoru energije bez ikakve emisije gasova staklene bašte, nudeći rešenje za klimatske promene.
- Bazna energija 24/7: Za razliku od zemaljskih solarnih panela i vetroparkova, SBSP obezbeđuje konstantnu, pouzdanu snagu, što je ključno za stabilnost industrije i gradova.
- Globalna dostupnost: Energija se može usmeriti na bilo koju tačku na planeti, što znači da bi se struja mogla isporučiti udaljenim selima, ostrvima, ili područjima pogođenim prirodnim katastrofama kojima je hitno potrebna energija.
Izazovi i realnost
Ipak, put do ostvarenja ove vizije je popločan ogromnim izazovima. Glavne prepreke su astronomski troškovi lansiranja ogromnih struktura u orbitu, efikasnost konverzije energije i bezbednost (iako je snop mikrotalasa dizajniran da bude niske gustine, bezbedan za ptice i avione koji bi prošli kroz njega).
Zaključak
Zahvaljujući uspehu Caltech-ovog eksperimenta, bežični prenos energije iz svemira je definitivno napustio domen naučne fantastike. Više nije pitanje da li je moguće, već da li možemo da ga učinimo ekonomski isplativim. Sa razvojem jeftinijih raketa za višekratnu upotrebu (poput SpaceX-ovog Starship-a), najveća prepreka – cena lansiranja – polako počinje da se smanjuje. Iako prve komercijalne svemirske elektrane verovatno nećemo videti pre 2040-ih, temelji za energetsku revoluciju se postavljaju danas, visoko iznad naših glava.
