آیا یک نیروگاه خورشیدی در فضا واقعا کار می‌کند؟

قسمت چهارم
 معایب
1. یک نیروگاه خورشیدی فضایی باید بسیار بزرگتر از هر ساختاری باشد که قبلا در فضا پرواز کرده است
نیروگاه خورشیدی در حال چرخش باید بزرگ باشد، نه این که فقط نور خورشید کافی را جمع‌آوری کند تا ارزشمند شود. محرک اصلی برای اندازه بزرگ، مقدار نیرو نیست، بلکه نیاز به متمرکز کردن امواج مایکروویو است که انرژی را از طریق جو زمین به یک پرتو با اندازه معقول منتقل می‌کند تا توسط یک آنتن‌ اصلاح‌کننده زمینی دریافت شود. کش گفت: این آنتن‌های متمرکز صرفا به دلیل فیزیکی که با آن سروکار داریم، باید ۱و ۶ کیلومتر یا بیشتر عرض داشته باشند.
این اندازه را با اندازه «ایستگاه فضایی بین‌المللی»(ISS) مقایسه کنید که با ۱۰۸ متر طول، بزرگترین سازه فضایی به شمار می‌رود که تا به امروز در مدار ساخته شده است. طرفداران انرژی خورشیدی فضایی همگی موافق هستند که نحوه قرار گرفتن چنین نیروگاه‌هایی در کنار هم، هنوز یک پرسش است.
کش خاطرنشان کرد که مفهوم CASSIOPeiA او، با چندین نیروگاه کوچک‌تر در برخی از انواع مدارهای پایین زمین کار می‌کند. وجود یک نیروگاه نزدیک‌تر به زمین، به آنتن امکان می‌دهد تا اندازه کوچکتری داشته باشد و احتمالا مقیاس را تا یک دهم آنچه در مدار زمین‌ایستا مورد نیاز است، کاهش می‌دهد. از سوی دیگر، یک نیروگاه نزدیک به زمین، هدف آسان‌تری برای موشک‌های ضد ماهواره خواهد بود و همچنین، شاید اخترشناسان را آزار دهد زیرا از روی زمین بسیار قابل مشاهده است.
ساخت یک نیروگاه خورشیدی مبتنی بر فضا مستلزم پرتاب صدها موشک است که بسته به نوع موشک مورد استفاده، جو را آلوده می‌کند و همچنین، به سیستم‌های رباتیک پیشرفته نیاز دارد که می‌توانند همه ماژول‌های سازنده در فضا را کنار هم قرار دهند. کش گفت که این ساختار رباتیک احتمالا بزرگترین مانع برای تحقق این دیدگاه علمی تخیلی است.
2. تبدیل برق به مایکروویو و برگشت آن در حال حاضر بسیار ناکارآمد است
شرکت ایرباس که اخیرا نمایش کوچکی را برای تبدیل کردن الکتریسیته حاصل از پنل‌های فتوولتائیک به امواج مایکروویو و ارسال بی‌سیم آن به ایستگاه گیرنده در فاصله ۳۶ متری انجام داده است، می‌گوید که یکی از بزرگترین موانع برای انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا، کارآیی فرآیند تبدیل است.
براساس محاسبات ایرباس، امواج مایکروویو تقریبا بدون مزاحمت در جو زمین می‌لغزند و به سختی پنج درصد از انرژی خود را در طول سفر خود از مدار زمین‌ایستا از دست می‌دهند. با تبدیل برق تولیدشده توسط پنل‌های فتوولتائیک به امواج مایکروویو و سپس تبدیل دوباره به برق، مقادیر زیادی از انرژی در نیروگاه و آنتن‌ اصلاح‌کننده از دست می‌رود.
کاست گفت: سیستمی که در نمایش ایرباس استفاده شد، کارآیی سرتاسری حدود پنج درصد داشت. این چیزی نیست که از نظر عملیاتی قابل دوام باشد؛ حتی اگر به کار بردن نور خورشید رایگان صورت بگیرد. برای اینکه یک نیروگاه خورشیدی مبتنی بر فضا منطقی محسوب شود، بازدهی آن باید حداقل ۲۰ درصد باشد.
ادامه دارد...