تعمل شركة سبيس سولار على تصميم قمر صناعي يسمى CASSIOPeiA، والذي وصفته مجلة فيزيكس وورلد بأنه يشبه “درجًا حلزونيًا، حيث تكون الألواح الكهروضوئية بمثابة “المداسات” وأجهزة إرسال الموجات الدقيقة – ثنائيات الأقطاب على شكل قضيب – بمثابة “الرافعات”. يتمتع القمر الصناعي بشكل حلزوني بدون أجزاء متحركة.
قال سام أدلين، الرئيس التنفيذي لشركة سبيس سولار: “يتكون نظامنا من مئات الآلاف من وحدات الطاقة التي يبلغ حجمها حجم طبق العشاء. تحتوي كل وحدة على الطاقة الكهروضوئية التي تحول طاقة الشمس إلى كهرباء تيار مستمر”.
“ثم تقوم طاقة التيار المستمر هذه بتحريك الأجهزة الإلكترونية لنقل الطاقة… إلى الأرض من هوائيات ثنائية القطب. ويتم تحويل هذه الطاقة في الفضاء إلى (موجات دقيقة) وإرسالها إلى الأرض في شعاع متماسك حيث يتم استقبالها بواسطة هوائي تصحيح، وإعادة تحويلها إلى كهرباء، وإدخالها إلى الشبكة.”
وأضاف أدلين أن تقنيات الروبوتات لتطبيقات الفضاء، مثل التجميع في المدار، تتقدم بسرعة.
كتب سيروتي أن SPS-ALPHA، وهو تصميم آخر، يحتوي على هيكل كبير لتجميع الطاقة الشمسية يشمل العديد من العاكسات الشمسية، وهي عاكسات صغيرة يمكن تحريكها بشكل فردي. تعمل هذه العاكسات على تركيز ضوء الشمس على وحدات توليد طاقة منفصلة، وبعد ذلك يتم نقلها مرة أخرى إلى الأرض بواسطة وحدة أخرى.
السلامة في الفضاء
وتتضمن هذه الخطط تدفقات كبيرة من الإشعاعات الميكروية أو الإشعاعات الراديوية. ولكن الطاقة الشمسية الفضائية آمنة نسبيا. فبالنسبة للإشعاعات الميكروية من منشأة للطاقة الشمسية الفضائية، فإن “التأثير الوحيد المعروف لهذه الترددات على البشر أو الكائنات الحية هو تسخين الأنسجة”، كما قال فيجيندران. “إذا كنت تقف في مثل هذا الشعاع عند هذا المستوى من الطاقة، فسيكون الأمر أشبه بالوقوف في شمس المساء”. ومع ذلك، قال كابلين إن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لدراسة تأثيرات هذه الموجات الميكروية على البشر والحيوانات والنباتات والأقمار الصناعية والبنية الأساسية والغلاف الأيوني.
ولكن قد يظل إيصال هذه الفكرة إلى عامة الناس تحديًا. ويقول أدلين: “لا تزال هناك مشكلة تتعلق بالتصور العام، وسوف يتطلب الأمر مشاركة قوية لطرح هذه الفكرة في السوق بنجاح”.
وقد تثير الهجمات العسكرية باستخدام الطاقة الشمسية الفضائية مخاوف أيضا. ولكن حتى لو تم اختطاف محطة للطاقة الشمسية في الفضاء لأسباب عسكرية، فإن الأجهزة سوف تحد من الشعاع إلى كثافة آمنة بحيث لا يمكن استخدامه لإيذاء الناس أو النظم البيئية على الأرض، كما قال سيروتي.
وبعيداً عن القضايا البيئية، هناك مخاوف إضافية لابد من معالجتها قبل نشر هذه التقنية. ومن بين المخاطر المحتملة الأخرى التداخل مع إشارات الاتصالات، رغم أن جيبني كتب أن تردد الشعاع لن يعطل اتصالات الطائرات. ومن المهم أن نضع في الحسبان بعض المخاطر المادية الأخرى.
وقال فيجيندران إن الحطام الذي يدور حول الأرض مثل النيازك أو الحطام الفضائي قد يضرب المحطة ويتسبب في إتلافها. وإذا تسببت الاصطدامات بمحطة الطاقة الشمسية في توليد حطام، فقد يتسبب ذلك في حدوث مشاكل أيضًا. بالإضافة إلى ذلك، سيتعين إخراج الأجهزة نفسها من المدار عندما تصل إلى نهاية عمرها الافتراضي. وقال كابلين: “تمتلك وكالة الفضاء الأوروبية مبادرة الفضاء النظيف. أي شيء نرسله إلى الفضاء، يتعين علينا التفكير في دورة حياته بالكامل، من المهد إلى اللحد”.
وأخيرا، فإن المشروع سوف يكون له تأثير بيئي. فوضع معدات محطة الطاقة الشمسية في المدار، وبنائها، والتحكم فيها من شأنه أن يولد التلوث ويستهلك كمية كبيرة من الوقود، كما كتب سيراوتي. وقد يتطلب الأمر مئات عمليات الإطلاق.
إطلاق الاقتصاد
وبعيداً عن تأثيرها البيئي، فإن هذه الإطلاقات سوف تكلف أموالاً. وقال كابلين إن التكلفة كانت تشكل عادة العائق الرئيسي أمام بناء محطة للطاقة الشمسية الفضائية حتى الآن. وأضاف: “مع تغير هذا المشهد وانخفاض تكلفة إرسال الأشياء إلى الفضاء بشكل عام، يمكننا طرح الأمر على الطاولة مرة أخرى. المال هو الذي يتحدث. لقد حصلنا على المشورة من دراستين مستقلتين حول تحليلات التكلفة والفائدة، وقد خلصت كلتاهما إلى أن هذا قد يكون قابلاً للتطبيق”.
وقال سيراوتي إن تكلفة الطاقة الشمسية الفضائية ستشمل تكاليف التصنيع وتكاليف الصيانة وتكاليف الإطلاق.