Идея использовать энергию солнца возникла довольно давно. Нетрудно догадаться, что в космосе солнечные батареи будут работать эффективнее, чем на Земле, ведь там не бывает облаков. А если расположить батареи достаточно далеко от поверхности планеты, в 36 тыс. км, то Земля практически не будет закрывать солнечные лучи. И такая электростанция сможет работать круглосуточно.
При площади солнечных батарей в несколько квадратных километров космическая электростанция заменит несколько блоков крупной тепловой электростанции.
Японские ученые сталкиваются с двумя основными проблемами этого проекта. Во-первых, как доставить энергию с орбиты к поверхности Земли? Предполагается использование микроволнового луча. Но чтобы этот луч был безопасен для живых организмов нашей планеты, его диаметр должен быть слишком большим. Потребуется огромная площадь принимающих антенн, в несколько десятков квадратных километров. Это не выгодно с точки зрения использования ресурсов. Чтобы уменьшить диаметр антенны, необходимо увеличивать плотность энергии. Предполагаемая мощность космической электростанции – 1000 МВт, и при диаметре луча радиусом 100 м энергии будет достаточно, чтобы воспламенить дерево и другие горючие материалы, сильно обжечь человека или любое животное. В данный момент разработчики проекта предлагают размещение приемника излучения среди океанских вод, вдали от населенных пунктов.
Вторая проблема – это вывод солнечных батарей на орбиту. Самые мощные батареи, которые сейчас работают в космосе, с килограмма своей массы дают около 300 ватт мощности. Для получения запланированного японскими учеными гигаватта, необходимо вывести на орбиту около 3 тыс. тонн батарей. Современным ракетам-носителям потребуется несколько сотен запусков, чтобы вывести на орбиту такую массу. Установка батарей обойдется в десятки миллиардов долларов. Учитывая стоимость киловатт-час электричества, выработанного в Японии (7 центов), можно с уверенностью предположить, что окупятся затраты на создание космической электростанции нескоро.
Впрочем, говорить о практическом воплощении идеи пока рано: солнечные батареи на геостационарной орбите появятся не раньше 2030 года.