主要信源:NASA 《Studi Baru Memperbarui NASA tentang Tenaga Surya Berbasis Luar Angkasa》2024.1.11
Kata pengantar
Pada 11 Januari 2024, NASA merilis laporan di situs web resmi tentang "NASA tentang pembangkit listrik tenaga surya berbasis ruang angkasa", yang mengusulkan bahwa teknologi untuk membangun pembangkit listrik di luar angkasa layak dilakukan.
Proyek Pembangkit Listrik Luar Angkasa Kontinental dibangun sepuluh tahun yang lalu!
Mengapa Amerika Serikat yang berteknologi maju selalu selangkah di belakang daratan?
"Kontradiksi" dari laporan tersebut
Dalam beberapa tahun terakhir, daratan telah berkembang pesat di bidang penerbangan, dengan keberhasilan peluncuran Shenzhou 18 pada 25 April, tujuan luar angkasa yang ditetapkan oleh daratan telah tercapai satu per satu, dan satelit Beidou telah terhubung ke jaringan untuk mencakup seluruh dunia.
Tidak hanya itu, pada tahun 2014, daratan juga meluncurkan proyek "pembangkit listrik luar angkasa", dan proyek pembangkit listrik Taineng telah mencapai banyak hasil.
Pada titik ini, NASA tampaknya sedikit tidak bisa duduk diam, dan pada 11 Januari tahun ini, ia menerbitkan analisis 108 halaman dari laporan di situs resminya.
Analisis laporan ini terutama merupakan laporan analisis tentang pembangunan berkelanjutan kedirgantaraan Amerika di masa depan ruang angkasa, di mana NASA selain menyebutkan "ruang sibuk" saat ini.
Dia mengatakan bahwa pesawat ruang angkasa saat ini di orbit Bumi sangat padat dan puing-puing ruang angkasa terus meningkat karena seringnya peningkatan aktivitas satelit orbit rendah Bumi dan rencana untuk menggunakan konstelasi satelit, pesawat ruang angkasa otonom dan tujuan ruang angkasa komersial.
Ini harus menanyakan "rencana Starlink" Musk, yaitu meluncurkan 42.000 satelit orbit rendah bumi, yang jelas merupakan alasan utama kemacetan pesawat ruang angkasa.
Selain itu, analisis kelayakan dilakukan pada pembangunan pembangkit listrik di ruang angkasa oleh Amerika Serikat, dan dianalisis bahwa secara teknis dimungkinkan untuk mewujudkan pembangkit listrik ruang angkasa.
Selain itu, kami sangat mementingkan rencana pembangkit listrik ruang angkasa, dan berharap dapat menarik perhatian pemerintah AS dan melakukan proyek dan penelitian tentang pembangkit listrik ruang angkasa AS sesegera mungkin.
Dia juga mengatakan bahwa jika pemerintah AS dapat membentuk tim proyek untuk melakukan penelitian dalam waktu dekat, maka AS memiliki kemampuan untuk mewujudkan pembangunan pembangkit listrik ruang angkasa AS dalam waktu 20 tahun.
Namun, ada poin yang sangat kontradiktif dalam laporan tersebut, selain mengusulkan bahwa pembangkit listrik ruang angkasa itu baik dan akan memungkinkan Amerika Serikat untuk mencapai pembangunan berkelanjutan di bidang energi ruang angkasa, tetapi juga mengatakan bahwa biaya konstruksi pembangkit listrik ruang angkasa saat ini adalah 12 hingga 80 kali lebih banyak daripada biaya pembangkit listrik biasa di darat.
Ini pasti, bagaimanapun, biaya meluncurkan banyak peralatan ke luar angkasa pasti akan sangat mahal, tetapi jika dapat mendukung pengembangan di bidang dirgantara, biaya peluncuran lebih banyak satelit dan pesawat ruang angkasa pasti akan berkurang di masa depan.
Oleh karena itu, ini adalah pertanyaan apakah pemerintah AS bersedia berinvestasi sesegera mungkin, pada kenyataannya, bukan hanya laporan yang bertentangan, tetapi juga informasi di situs web resmi NASA yang terkadang mengirimkan "kontradiktif".
Pada bulan Januari tahun ini, NASA juga merilis "laporan NASA tentang pesimisme tentang energi matahari berbasis ruang angkasa", yang pesimis pada satu waktu dan tiba-tiba layak di waktu lain.
Namun, masuk akal juga, pesimisme karena investasi awal terlalu besar, sehingga pesimis, kelayakan rencana laporan adalah kelayakan rencana, dan sepertinya tidak ada masalah dengan pertanyaan ini.
Jadi, apa sebenarnya pembangkit listrik luar angkasa itu?
Pembangkit listrik luar angkasa
Ide paling awal dari pembangkit listrik ruang angkasa diusulkan pada tahun 1920 oleh Tsiolkovsky, bapak peroketan Soviet, yang ingin meluncurkan pembangkit listrik raksasa ke luar angkasa.
Ide ini dihidupkan kembali dalam buku Reason tahun 1941 oleh penulis fiksi ilmiah Rusia-Yahudi Amerika Isaac Asimov, yang mengusulkan transmisi nirkabel melalui gelombang mikro untuk mengirimkan listrik jarak jauh.
Rasanya biaya penulis ini sepertinya agak rumit.
Meskipun ide itu pertama kali diusulkan oleh Rusia, para ilmuwan Amerika juga sangat terinspirasi, dan setelah memahami prinsip pembangkit listrik ruang angkasa, mereka percaya bahwa memang mungkin untuk menggunakan gelombang mikro atau peralatan laser berdaya tinggi untuk mengirimkan energi.
Jadi selama Perang Dingin dengan Uni Soviet, Amerika Serikat mulai meneliti "pembangkit listrik luar angkasa", dan NASA serta Departemen Energi AS bersama-sama mengumumkan teknologi ini.
Selain itu, sebuah proyek yang disebut "Sistem Benchmark 1979" diperkenalkan, dan tujuan dari proyek ini sangat ambisius, terutama selama perlombaan luar angkasa, dan tidak ada yang mau kalah dari yang lain.
Rencana AS adalah untuk memenuhi kebutuhan energi AS dengan mengirimkan sejumlah besar panel surya dan pemancar gelombang mikro ke luar angkasa, dan kemudian membentuk lebih dari 60 pembangkit listrik super 5 miliar watt di luar angkasa.
Namun, ide adalah ide, dan rencana adalah rencana.
Karena investasi besar dan kesulitan teknis persyaratan, rencana ini tidak membuahkan hasil, tetapi Amerika Serikat tampaknya tidak menyerah, dan NASA terus mempelajari kelayakan pembangkit listrik ruang angkasa.
Namun, seperti yang diketahui semua orang, meskipun Amerika Serikat pertama kali mengajukan ide ini, Amerika Serikat belum membuat kemajuan dalam pembangkit listrik luar angkasa.
Lebih banyak alasan, mungkin rencana pemerintah AS untuk pembangkit listrik luar angkasa ini adalah "investasi besar pada tahap awal, dan tidak pasti pada tahap selanjutnya", dan mungkin tidak dapat mencapai tujuan, sehingga kemajuannya lambat.
Namun, karena sumber daya bumi semakin berkurang, banyak negara menghadapi krisis energi tertentu, terutama di bawah pecahnya berbagai krisis minyak, manusia juga mengeksplorasi kemungkinan energi lain.
Oleh karena itu, pembangkit listrik luar angkasa merupakan keuntungan dan juga tercermin, karena panel surya ditempatkan di ruang angkasa, dan mereka belum diasingkan oleh lapisan ozon, sehingga efisiensi pembangkit listrik tenaga surya ruang juga akan lebih baik.
Oleh karena itu, banyak negara mulai mempelajari pembangkit listrik luar angkasa, terutama Cina, Rusia, Jepang, dan Eropa.
Terutama di Jepang, karena luas daratan yang kecil, kehilangan energi yang besar, dan pembangkit listrik tenaga nuklir, mereka tidak pandai dalam pembangkit listrik tenaga nuklir, sehingga penelitian tentang pembangkit listrik luar angkasa juga berkembang pesat, lagipula, sumber daya orbital adalah semua negara, pertama datang, pertama dilayani.
Amerika Serikat juga menunjukkan dalam laporan bahwa pembangkit listrik ruang angkasa menghadapi masalah biaya, dan investasi dimuka juga sangat besar, membutuhkan beberapa peluncuran dan penyebaran yang sering.
Jadi, apakah perlu membangun pembangkit listrik luar angkasa?
Peran pembangkit listrik ruang angkasa
Tentu saja itu perlu.
Meskipun mungkin tidak banyak berubah tentang sumber daya energi Amerika Serikat saat ini, bagaimanapun, Amerika Serikat telah membuat kemajuan pesat dalam eksplorasi dan teknologi minyak serpih karena keunggulan geografisnya, dan telah keluar dari dilema energi saat ini.
Selain itu, menurut laporan yang dirilis oleh Amerika Serikat, biaya pembangkit listrik pembangkit listrik luar angkasa Amerika adalah 12 hingga 80 kali lipat dari pembangkit listrik biasa di Amerika Serikat.
Tetapi negara-negara lain tidak berpikir demikian, terutama Jepang, yang telah mempromosikan penelitian tentang pembangkit listrik ruang angkasa dan ingin menyelesaikan masalah energi Jepang sesegera mungkin.
Pemerintah Jepang dan lembaga penelitian perusahaan Jepang telah merencanakan untuk membangun pembangkit listrik tenaga surya luar angkasa di luar angkasa, 36.000 kilometer di atas permukaan bumi, dan pembangkit listrik ini dapat menghasilkan satu miliar watt, yang akan memenuhi konsumsi listrik 300.000 rumah tangga di Jepang.
Namun, itu pasti akan membutuhkan investasi jangka panjang dan masalah teknis, jadi meskipun negara-negara sedang mengerjakan aspek ini, itu akan memakan waktu.
Bahkan, setelah pembangunan pembangkit listrik luar angkasa selesai, selain mentransmisikan energi kembali ke bumi melalui gelombang mikro atau laser, yang lebih penting, juga akan sangat ditingkatkan di bidang kedirgantaraan.
Inilah sebabnya mengapa NASA telah memasukkan proyek-proyek energi seperti "pembangkit listrik ruang angkasa" dalam strategi AS untuk pengembangan ruang angkasa yang berkelanjutan.
Karena NASA percaya bahwa pembangkit listrik luar angkasa adalah trennya, dan mereka juga merupakan "stasiun energi" manusia di luar angkasa di masa depan, meskipun biaya konstruksi awal tinggi, tetapi pesawat ruang angkasa dan satelit NASA akan mengurangi lebih banyak biaya energi di tahap selanjutnya.
Dan pembangkit listrik ruang angkasa dapat memberikan lebih banyak daya, sehingga Amerika Serikat dapat berbuat lebih banyak di luar angkasa, dan dalam komunikasi luar angkasa, eksplorasi ruang angkasa dalam, bisa mendapatkan dukungan energi yang sangat besar.
Oleh karena itu, pembangunan pembangkit listrik ruang angkasa sangat diperlukan untuk kekuatan ruang angkasa, lagipula, kekuatan energi yang dibawa oleh pesawat ruang angkasa dan satelit mereka sendiri terbatas, yang hanya dapat memenuhi kebutuhan "era eksplorasi ruang angkasa".
Sebagai kekuatan luar angkasa, tidak ada keraguan tentang perkembangan daratan di bidang kedirgantaraan dalam beberapa tahun terakhir, dan "pembangkit listrik" masih menjadi kekuatan benua, sehingga juga telah melakukan penelitian tentang pembangkit listrik ruang angkasa sedini mungkin.
Jadi, bagaimana kemajuan pembangkit listrik ruang angkasa benua saat ini?
Proyek hari demi hari
Daratan dimulai relatif terlambat, tetapi studi tentang itu tidak terputus selama periode ini.
Oleh karena itu, "proyek tenaga luar angkasa" kontinental terdiri dari
Tim pertama kali menerbitkan rencana desain, dan setelah menentukan kelayakan rencana, Continental segera membentuk tim.
Pada tahun 2014, proyek pembangkit listrik luar angkasa terdaftar sebagai proyek penelitian ilmiah nasional utama oleh 16 bagian daratan, termasuk Kementerian Sains dan Teknologi, sehingga pembangkit listrik ruang angkasa daratan telah berkembang pesat.
Oleh karena itu, setelah daratan memutuskan rencana tersebut, ia mulai mengimplementasikan rencana pembangkit listrik ruang angkasa, dan rencana pembangkit listrik ruang angkasa di daratan diberi nama gemilang "proyek hari demi hari."
Seperti namanya, panel surya digunakan untuk mendapatkan energi tak terbatas dari matahari, yang kemudian ditransmisikan kembali ke Bumi dan digunakan di bidang luar angkasa.
Rencana daratan selalu sangat stabil, seperti "penerbangan luar angkasa berawak" daratan, dan itu pasti akan terwujud selangkah demi selangkah dan sesuai dengan rencana yang telah ditentukan.
Oleh karena itu, proyek pembangkit listrik luar angkasa daratan dibagi menjadi "tiga langkah kecil dan dua langkah besar", tiga langkah kecil tersebut adalah melakukan verifikasi eksperimental yang efektif terhadap proyek terkait terlebih dahulu, dan kemudian dua langkah besar tersebut adalah bergerak maju dengan cepat dan kemudian mewujudkannya.
Setelah bertahun-tahun penelitian teknis, pada tahun 2019, pembangunan pembangkit listrik tenaga surya pertama di Chongqing dimulai, dan pada tahun 2022, daratan menerima "sistem darat pembangkit listrik tenaga surya ruang angkasa full-link dan full-system pertama di dunia".
Ini juga membuktikan bahwa strategi daratan telah mantap dan mantap, dan saat ini, daratan tidak hanya menyelesaikan sistem tautan penuh, tetapi juga membuat banyak prestasi dalam teknologi energi.
Secara khusus, teknologi kunci untuk pembangkit listrik ruang angkasa, seperti struktur penyebaran film tipis skala besar, transmisi daya tak terbatas efisiensi tinggi jarak jauh, dan kontrol arah balok.
Justru karena daratan dan beberapa negara lain secara bertahap menerobos pembangkit listrik ruang angkasa itulah badan antariksa AS merasakan krisis, sehingga memiliki rencana untuk membangun pembangkit listrik ruang angkasa sesegera mungkin.
Epilog
Meskipun Amerika Serikat memimpin dalam mengusulkan rencana untuk membangun "pembangkit listrik ruang angkasa", karena berbagai alasan, ia tidak dapat membuat terobosan dalam teknologi pembangkit listrik ruang angkasa sendiri, sehingga badan antariksa AS terburu-buru untuk merilis laporan, dan juga diharapkan bahwa pemerintah AS akan menyetujui proyek sesegera mungkin.
Selain itu, pembangkit listrik luar angkasa tidak perlu mempertimbangkan waktu cahaya, asalkan disesuaikan, kapasitas catu daya pembangkit listrik luar angkasa juga akan sangat kuat.
Sumber daya:
Laporan kemajuan penelitian ilmiah "Selamat!" "Proyek Harian" Universitas Xidian terpilih menjadi "Sepuluh Berita Kemajuan Ilmiah dan Teknologi Teratas China 2023" 2024.1.11
Laporan kemajuan penelitian ilmiah "Selamat!" "Proyek Harian" China Daily terpilih menjadi "Sepuluh Berita Kemajuan Ilmiah dan Teknologi Teratas di Tiongkok pada tahun 2023", 15 Juni 2022
NASA《Studi Baru Memperbarui NASA tentang Tenaga Surya Berbasis Luar Angkasa》2024.1.11