Thursday, October 22, 2015

Pár úvah k projektu Luna Ring

Začátkem prosince roku 2013 představila japonská korporace Shimzu Corporation koncept solární elektrárny, nazvaný Luna Ring. Tato elektrárna by měla obepnout Měsíc po celém jeho obvodu. Samotná stavba by mohla začít již v roce 2035 a po jejím dokončení (přibližně po 30ti letech) by mohl tento pás fotovoltaických panelů o šířce až 400 kilometrů dodávat na Zemi za pomocí mikrovlnného a laserového záření až 13 tisíc terrawattů elektrické energie.
Jak už to u podobných konceptů bývá, v roce 2035 se s největší pravděpodobností stavět nezačne, ale samotná stavba by mohla, pokud by měla být doopravdy realizována, také plnit i několik dalších, doplňkových funkcí.
Například hotové laserové a mikrovlnné vysílače by se daly použít i pro jiné účely než je transport energie na Zem:
  • Mohly by například svým zářením urychlovat sluneční „plachetnice“, vybavené solárními plachtamiKoncentrované záření těchto vysílačů by mohlo doplňovat sluneční záření ve vnitřních částech sluneční soustavy či jej nahrazovat v částech vnějších a tak napomoci dosažení mnohem vyšších rychlostí než při použití pouze slunečního záření či klasických pohonů. Při vhodných podmínkách by tento způsob dopravy mohl být velmi nápomocen při snižování ceny a časové náročnosti průzkumu celé sluneční soustavy. Ve vzdálenějších oblastech by mohlo toto záření také pravidelně napájet sondy, které by tak mohly zůstat ve vnějších částech sluneční soustavy možná i několikanásobně déle. 
  • Tato energie by mohla být využita při opouštění povrchu Měsíce. Společnost Escape Dynamics z Colorada již vyvíjí systém, který by dokázal redukovat množství paliva, potřebného pro dosažení orbity. Dodatečná energie by měla být přenášena na „palubu“ rakety za pomocí mikrovlnného záření. Tento systém by mohl také nalézt uplatnění při dopravě lidí či natěženého materiálu zpět na Zem, či dále do vesmíru.
  • Vysílače by mohly být také využity při těžbě surovin z asteroidů – nahrazení pohonů využívajících chemická paliva slunečními plachtami by mohlo vést ke snížení složitosti zařízení, dopravujících natěžený materiál na Zem, či operujících u asteroidů, a tedy i ke snížení ceny samotných těžebních operací. Pro tato doplňkové využití by ale elektrárna musela být doplněna dalšími vhodnými vysílači, umístěnými i na odvrácené straně Měsíce, tak aby mohlo být zajištěno nepřetržité „ostřelování“ těchto slunečních plachet.
  • Další možností těchto vysílačů na povrchu Měsíce by mohlo být vyčištění okolí planety Země od vesmírného odpadu. Zde má Měsíc výhodu absence atmosféry. Lasery by mohly odstraňovat odpad, obíhající Zemi na geosynchronní dráze, který nemusí být z povrchu Země tak jednoduše dosažitelný. Použití zařízení, vhodných k tomuto účelu, umístěných na povrchu Země a operovaných v režiích jednotlivých států, by mohlo být zkomplikováno tím, že by se daly lehce  považovat za protisatelitní zbraně (stejným způsobem lze ale také uvažovat o vysílačích elektrárny na povrchu Měsíce).
Tyto výše uvedené úlohy by mohly tyto vysílače zastávat již v rozestavěném stavu a pomoci tak alespoň zčásti financovat samotnou výstavbu elektrárny.

Odvrácená strana Měsíce

Menším problémem projektu Luna Ring by mohlo být zasažení do oblasti odvrácené strany Měsíce, vhodné pro radioastronomii. Nachází se zde totiž vhodné místo „neznečištěné" pozemským vysíláním. Samotný Měsíc zde funguje jako dobré stínění před pozemským rádiovým randálem.
Ochranu této části Měsíce se zabývá například projekt Protected Antipode Circle (PAC), který se snaží prosadit ochranu oblasti o průměru 1820 kilometrů, která by měla být využívána pouze pro vědecké účely.
Realizací astronomické observatoře na tomto místě se již zabývá například projekt Lunar Array forRadio Cosmology (LARC) z MIT nebo koncept DALI z Naval Research Laboratory.
Stavba radioastronomické observatoře v této části Měsíce v režii Shimitzu Corporation (a na které by se mohly podílet i jiné subjekty a částečně by mohla být financována například za pomoci crowdfundingu) by mohla být využita pro získání prvních zkušeností s výstavbou na povrchu Měsíce za pomocí dálkově ovládaných strojů. Tyto zkušenosti by pak mohly být velmi užitečné pro budování samotné elektrárny.
V rámci tohoto projektu by také mohla být vybudována komunikační síť (využívající vysokorychlostní a rádiově „nehlučnou“ laserovou komunikaci), umožňující spojení s odvrácenou stranou a která by byla užitečná i při následujících pracech na povrchu našeho souputníka a při jeho výzkumu.
Nepokrytí této „chráněné” oblasti fotovoltaikou (pokud by to mohlo způsobovat nějaké problémy) by mohlo vést k výraznějším výkyvům při dodávkách energie na Zemi (v různých částech oběžné dráhy Měsíce by byly slunečnímu záření vystaveny různě velké plochy elektrárny).

Tento problém by ale mohl být řešitelný doplňkovými zdroji energie, umístěnými na přivrácené straně a využívající během měsíční noci teplo, uskladněné v měsíčním regolitu (například za pomocí zařízení, navrženého vědci z Polytechnic University of Catalonia). Případně při zkrocení jaderné fúze by mohly být využity zásoby izotopu helia He-3.

No comments:

Post a Comment