Проект японської корпорації Shimizu Corporation, що передбачає генерацію енергії за допомогою сонячних електростанцій на Місяці, є амбіційною концепцією, яка може значно змінити підхід до отримання та використання енергії в майбутньому.
Згідно з проектом, на екваторі Місяця планується встановити великі сонячні батареї, які будуть поглинати сонячне випромінювання. Це дозволить перетворювати світло від Сонця в електричну енергію. Оскільки Місяць не має атмосфери, сонячне випромінювання тут є стабільним і потужним, що робить це місце ідеальним для таких проектів.
Отриману енергію планується передавати на постійно орієнтовану до Землі сторону Місяця, використовуючи потужний кабель. Там вона буде перетворюватися в мікрохвильові лазерні промені. Мікрохвильові лазерні промені, у свою чергу, будуть спрямовані на Землю, де їх можна буде перетворити на електричну енергію в спеціальних приймальних станціях.
Цей процес дозволить здійснювати передачу енергії через космос без втрат, характерних для традиційних методів передачі енергії на великі відстані. Окрім того, енергія, що надходить на Землю, може бути використана для живлення електромереж, а також для виробництва водню, який стане джерелом зберігання енергії та палива для різних потреб.
Цей проект передбачає можливість значного зниження залежності від традиційних джерел енергії, таких як вугілля та нафта, а також відкриває нові горизонти для використання відновлювальних джерел енергії на космічному рівні. Проте для його реалізації потрібно вирішити численні технічні та економічні питання, такі як ефективність перетворення енергії, безпека передачі мікрохвиль, а також великі витрати на запуск і встановлення обладнання на Місяці.
Технічна реалізація “Luna Ring” – як це мало б працювати
1. Будівництво на Місяці
- Ідея полягає в автоматизованому будівництві – Shimizu пропонує використовувати роботів-будівельників.
- Матеріали для конструкції частково мали б добувати на місці (наприклад, реголіт – місячний ґрунт – для друку конструкцій).
- 3D-друк і автономна робототехніка – основа логістики, бо доставити все із Землі просто нереально.
2. Передача енергії з Місяця
- Сонячна енергія перетворюється в електрику, далі – в мікрохвилі (часто 2.45 ГГц) або лазерне випромінювання.
- Передача енергії на Землю — на спеціальні приймальні станції (ректени): величезні антени, які можуть безпечно приймати мікрохвилі та перетворювати їх у струм.
- Рівень безпеки дуже важливий: промінь не повинен шкодити людям чи тваринам, тож його розсіюють або направляють з високою точністю.
3. На Землі
- Прийнята енергія може бути одразу подана до мережі або перетворена в водень для зберігання (через електроліз).
- Це дозволяє уникнути проблем з “перевантаженням мережі” і забезпечує енергорезерви на випадок збоїв.
Аналоги в інших країнах – хто ще цим займається?
🇺🇸 NASA / Caltech (США)
- Програми Space-Based Solar Power активно вивчаються ще з 1970-х.
- У 2023–2024 Caltech запустили експериментальний супутник SSPD-1, щоб перевірити передачу енергії з орбіти.
🇪🇺 Європейське космічне агентство (ESA)
- Проєкт SOLARIS: вивчає можливість запуску орбітальних сонячних електростанцій у 2030-х роках.
- Також аналізують можливості видобутку матеріалів з Місяця для будівництва.
🇨🇳 Китай
- Дуже активні: в 2020 році заявили про плани побудувати прототип станції на землі, потім у стратосфері, а до 2035 року – повноцінну орбітальну електростанцію.
- Є плани і щодо використання Місяця для генерації енергії.
Переваги та виклики
Плюси:
- Безперервна генерація (немає “ночі” чи хмар).
- Зелена, чиста енергія.
- Можливість постачати енергію у віддалені куточки планети.
Виклики:
- Величезна вартість (сотні мільярдів доларів).
- Питання безпеки (промінь, зброя, технічні збої).
- Технічна складність транспортування, будівництва, ремонту на Місяці.