Trung Quốc với tham vọng nhà máy điện mặt trời đầu tiên trong không gian

Theo các nhà khoa học tham gia dự án, Trung Quốc có kế hoạch khởi động một chương trình nhà máy điện mặt trời không gian đầy tham vọng vào năm 2028, trước hai năm so với kế hoạch ban đầu.

Ảnh minh họa.

Một vệ tinh sẽ được phóng vào năm đó để thử nghiệm công nghệ truyền tải điện không dây từ không gian xuống mặt đất từ độ cao 400km, theo kế hoạch được cập nhật trong một bài báo đăng trên tạp chí Khoa học và Công nghệ Vũ trụ Trung Quốc hôm 2-6.

Trong bài báo, các nhà nghiên cứu cho biết vệ tinh sẽ chuyển đổi năng lượng mặt trời thành vi sóng hoặc laser và hướng các chùm năng lượng đến các mục tiêu khác nhau, bao gồm cả các vị trí cố định trên Trái đất và các vệ tinh đang di chuyển.

Công suất tạo ra sẽ đạt 10 kilowatt, vừa đủ để đáp ứng nhu cầu của một vài hộ gia đình.

Nhưng công nghệ này có thể được mở rộng đáng kể và trở thành “mộ đóng góp hiệu quả để đạt được mục tiêu cao nhất và trung tính của carbon”, Giáo sư Dong Shiwei với Phòng thí nghiệm Khoa học và Công nghệ Trọng điểm Quốc gia về Sóng điện từ Vũ trụ thuộc Học viện Công nghệ Không gian Trung Quốc ở Tây An cho biết.

Ông Dong và các đồng nghiệp của ông cho biết kế hoạch này được soạn thảo lần đầu tiên vào năm 2014 và được thay đổi để đáp ứng “tiến bộ công nghệ gần đây và các tình huống mới trong và ngoài nước”.

Chính phủ Anh vào tháng 3 cho biết họ đang xem xét đề xuất trị giá 16 tỷ bảng Anh để đưa một nhà máy năng lượng mặt trời thí điểm vào không gian vào năm 2035 với sự giúp đỡ của nhiều nhà thầu quốc phòng châu Âu, bao gồm cả Airbus.

Quân đội Mỹ cũng đã thử nghiệm công nghệ liên quan trên máy bay không gian X-37B trong khi xem xét một cuộc thử nghiệm trị giá 100 triệu USD để tăng sức mạnh cho một tiền đồn quân sự từ xa vào đầu năm 2025.

Nasa, công ty đã gác ý tưởng trong hơn hai thập kỷ do sự phức tạp và tốn kém của cơ sở hạ tầng, tháng trước cho biết họ đang làm việc với Không quân Mỹ về các nghiên cứu khả thi.

Một nhà khoa học vũ trụ ở Thượng Hải có kiến thức về dự án nhưng không trực tiếp tham gia, cho biết các ứng dụng quân sự tiềm năng, những đột phá trong công nghệ vận tải như bay siêu thanh và thúc đẩy cắt giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch có thể đã tăng gấp đôi sự quan tâm của Trung Quốc đối với lĩnh vực này.

Trong bài báo, ông Dong cho biết những thách thức công nghệ khi xây dựng nhà máy điện mặt trời đầu tiên trong không gian sẽ là chưa từng có.

Ví dụ, phát sóng điện từ công suất cao trong một khoảng cách xa, đòi hỏi một ăng-ten dài hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn mét và bất kỳ chuyển động nào từ gió mặt trời, trọng lực hoặc lực đẩy có thể làm giảm đáng kể hiệu quả và độ chính xác của việc truyền tải năng lượng.

Ông viết rằng các vấn đề khác bao gồm làm mát hiệu quả các thành phần thiết yếu khác nhau; lắp ráp cơ sở hạ tầng rất lớn trên quỹ đạo với nhiều lần phóng; xuyên qua khí quyển trong mọi thời tiết bằng chùm tia tần số cao; và ngăn chặn thiệt hại từ các tiểu hành tinh, mảnh vỡ không gian hoặc một cuộc tấn công có chủ ý.

Ông Dong cho biết các nhà khoa học và kỹ sư không gian Trung Quốc đã đạt được một số tiến bộ lớn về kiểm soát ăng-ten và những thách thức lớn khác trong những năm gần đây.

Theo kế hoạch mới, một nhà máy điện mặt trời không gian quy mô lớn sẽ được xây dựng trong bốn giai đoạn.

Hai năm sau lần phóng đầu tiên, chương trình sẽ đưa một vệ tinh khác mạnh hơn lên quỹ đạo địa tĩnh cách Trái đất khoảng 36.000km để tiến hành nhiều thí nghiệm hơn.

Một nhà máy điện 10 megawatt sẽ bắt đầu cung cấp năng lượng cho quân sự và dân sự vào năm 2035.

Đến năm 2050, sản lượng điện của trạm dự kiến sẽ tăng lên 2 gigawatt, tương đương với một nhà máy điện hạt nhân và chi phí giảm xuống mức có thể mua được về mặt thương mại.

Nhóm của ông Dong dự đoán rằng một chùm tia toàn phần có thể đạt 230 watt trên mét vuông trên mặt đất, ngang bằng với ánh sáng mặt trời trực tiếp. Theo một nhà nghiên cứu tại Bắc Kinh, người nghiên cứu luật pháp quốc tế về các hoạt động vũ trụ, vi sóng ở cấp độ này thường được cho là an toàn cho con người, nhưng vẫn chưa rõ ảnh hưởng sức khỏe của những người sống gần trạm thu.

Nhà nghiên cứu cho biết các trang trại năng lượng mặt trời trong không gian có thể hoạt động hiệu quả hơn so với các trang trại trên mặt đất vì chúng có thể tạo ra điện suốt ngày đêm, nhưng “cơ sở hạ tầng khổng lồ như vậy trong không gian có thể khiến nhiều quốc gia khó chịu, đặc biệt là những quốc gia không có công nghệ hoặc năng lực để xây dựng”.

Sóng điện từ hoặc tia laser công suất cao cũng có thể làm nhiễu công nghệ truyền thông hoặc làm hỏng phần cứng như một vũ khí năng lượng định hướng.

Một số nhà khoa học quốc phòng đã đề xuất sử dụng công nghệ năng lượng mặt trời không gian như một vũ khí hủy diệt hàng loạt có thể nhắm mục tiêu vào một thành phố hoặc thao túng thời tiết.

Nhà nghiên cứu cho biết: “Hiện tại không có luật quốc tế nào điều chỉnh các hoạt động này.”

Nguồn:Theo SGĐT Sao chép liên kết
Tin liên quan