Space Solar werkt aan een satellietontwerp genaamd CASSIOPeiA, dat door Physics World wordt beschreven als “als een wenteltrap, waarbij de fotovoltaïsche panelen de ‘treden’ zijn en de microgolfzenders – staafdipolen – de ‘risers’ zijn.” vorm zonder bewegende delen.
“Ons systeem bestaat uit honderdduizenden dezelfde voedingsmodules ter grootte van een bord. Elke module heeft PV-energie die zonne-energie omzet in gelijkstroom”, zegt Sam Adlen, CEO van Space Solar.
“Die gelijkstroom drijft vervolgens de elektronica aan om stroom over te dragen… vanuit de dipoolantennes naar de aarde. Die kracht in het universum verandert in [microwaves] en straalt het in een coherente straal naar de aarde, waar het wordt ontvangen door een gelijkrichtantenne, weer wordt omgezet in elektriciteit en aan het elektriciteitsnet wordt geleverd.”
Adlen zei dat robottechnologieën voor ruimtetoepassingen, zoals assemblage in een baan om de aarde, zich snel ontwikkelen.
Ceriotti schreef dat SPS-ALPHA, een ander ontwerp, een grote zonnecollectorstructuur heeft die veel heliostaten omvat, dit zijn modulaire kleine reflectoren die afzonderlijk kunnen worden verplaatst. Ze concentreren zonlicht in afzonderlijke modules om stroom op te wekken, waarna het door een andere module naar de aarde wordt teruggestuurd.
Beveiliging van de ruimte
Deze plannen omvatten grote stromen microgolf- of radiostraling. Maar zonne-energie uit de ruimte is relatief veilig. Voor microgolfstraling van een zonne-energie-installatie in de ruimte is “het enige bekende effect van die frequenties op mensen of levende wezens weefselverwarming”, zei Vijendran. “Als je op dat vermogensniveau in zo’n balk zou staan, zou het zijn alsof je in de… avondzon staat.” Toch zei Caplin dat er meer onderzoek nodig is om de effecten van deze microgolven op mensen, dieren, planten, satellieten, infrastructuur en de ionosfeer te bestuderen.
Het kan echter een uitdaging blijven om dit naar het publiek te brengen. “Er is nog steeds een probleem met de publieke perceptie dat moet worden aangepakt, en er zal een sterke betrokkenheid nodig zijn om dit met succes op de markt te brengen,” zei Adlen.
Militaire aanvallen met behulp van zonne-energie vanuit de ruimte kunnen ook zorgen baren. Maar zelfs als de ruimte-zonnecentrale om militaire redenen zou worden gekaapt, zou de hardware de straal beperken tot een veilige intensiteit, zodat deze niet kan worden gebruikt om mensen of ecosystemen op aarde schade toe te brengen, zei Ceriotti.
Naast milieuproblemen zijn er nog meer problemen die voorafgaand aan de inzet moeten worden aangepakt. Het verstoren van communicatiesignalen is een ander potentieel risico, hoewel Gibney schreef dat de luchtfrequentie de communicatie van het vliegtuig niet zal verstoren. Enkele andere fysieke risico’s zijn belangrijk om te overwegen.
Rondvliegend puin zoals meteorieten of ruimteschroot kan het station raken en beschadigen, zei Vijendran. Als de impact op de zonne-installatie puin veroorzaakt, kan dat ook problemen veroorzaken. Bovendien zal de hardware zelf moeten worden ondervraagd wanneer deze het einde van zijn levensduur bereikt. “ESA heeft een Clean Space Initiative. Bij alles wat we de ruimte in sturen, moeten we nadenken over de hele levenscyclus, van de wieg tot het graf”, aldus Caplin.
Ten slotte zou het project nog steeds een impact hebben op het milieu. Het in een baan om de aarde brengen, bouwen en controleren van de hardware van de zonnecentrale zou vervuiling veroorzaken en een aanzienlijke hoeveelheid brandstof verbruiken, schreef Ceriotti. Er kunnen honderden lanceringen nodig zijn.
Breng de economie op gang
Naast de gevolgen voor het milieu zullen deze lanceringen ook geld kosten. Tot nu toe waren de kosten doorgaans het belangrijkste obstakel voor het bouwen van een in de ruimte gestationeerde zonne-energiecentrale, zei Caplin. “Naarmate dat landschap verandert en dingen over het algemeen goedkoper worden om de ruimte in te sturen, kunnen we het weer op tafel leggen. Geld praat. We hebben het advies gekregen van twee onafhankelijke kosten-batenstudies, die beide hebben uitgewezen dat het haalbaar zou kunnen zijn.”
De kosten van zonne-energie uit de ruimte omvatten productiekosten, onderhoudskosten en lanceringskosten, zei Ceriotti.