המרוץ לייצור חשמל בחלל מתחמם

חברת סטאר קאצ'ר (Star Catcher) האמריקאית הודיעה החודש כי שברה את שיא העולם בשידור חשמל אלחוטי.

החברה העבירה  1.1 קילו-וואט של אנרגיה למרחק של יותר מתשעה קילומטר באמצעות לייזר רב-ספקטרלי. מדובר בפריצת דרך משמעותית במרוץ העולמי לפיתוח אנרגיה סולארית מבוססת-חלל (SBSP).

סטאר קאצקר ביצעה את הניסוי במרכז החלל "קנדי" של סוכנות החלל האמריקאית (NASA), וניפצה בו את השיא הקודם - 800 ואט למרחק של 8.6 קילומטר, שנרשם בניסוי של משרד ההגנה האמריקאי ביוני השנה.

סטאר קאצ'ר ביצעה את הניסוי החדש באמצעות פאנלים סולאריים מסחריים רגילים. תוצאת הניסוי מחזקת את ההשקעה כי ניתן ליישם רשת אנרגיה חללית (Orbital Power Grid) המסוגלת לספק חשמל רציף ובלתי מוגבל.

מנכ"ל החברה, אנדרו ראש: "הניסויים מוכיחים כי הגישה שלנו לבניית רשת כוח עמידה ויעילה בחלל היא ישימה וּבשלה". 

החברה כבר חתמה על חוזים בהיקף של כ-50 מיליון דולר, ומתכננת לבצע הדגמה של המערכת מהחלל כבר בשנה הבאה.

הניסוי בשידור קרני לייזר ובהן אנרגיה חשמלית בחלל. צילום: Space Catcher

המרוץ העולמי לייצור חשמל בחלל

הרעיון של איסוף אנרגיה סולארית בחלל ושידורה לכדור הארץ אינו חדש; הוא הוצע לראשונה בידי המהנדס פיטר גלייזר כבר ב-1968.

היתרון המכריע שלו הוא האפשרות לייצר חשמל סולארי 24/7 לאורך כל השנה, ללא מגבלות בשל מזג האוויר ומחזור היום והלילה. זאת, כיוון שפאנלים המוצבים בחלל יכולים להיות מכוונים תמיד אל השמש.

בשנים האחרונות מתקיים מירוץ בין מדינות וחברות לפתח טכנולוגיה כזאת. ממשלת בריטניה השקיעה כארבעה מיליון ליש"ט בפיתוח טכנולוגיה כזאת, בשאיפה שתספק שליש מהאנרגיה בממלכה בתוך 20-30 שנה.

ממשלת יפן וסוכנות החלל היפנית JAXA מפתחות את הטכנולוגיה הזאת מזה שנים, ומקוות לבחון אותה בחלל בקרוב. בסוכנות החלל האירופית ESA שואפים להקים תעשייה ענקית, וגם סין נמצאת במרוץ.

עם זאת, הטכנולוגיה שמפתחת סטאר קאצ'ר, המבוססת על שימוש בלייזר, נחשבת ייחודית. רבים מהניסויים בתחום מתבססים על שידור באמצעות גלי מיקרוגל.

הדמיה של מתקן עתידי לייצור חשמל בחלל. זכויות: Vikimedia Commons, מאושר לשימוש חופשי

סטאר קאצ'ר מתמקדת בשלב הראשון בפתרון שתספק ללוויינים אחרים. המערכת שלה משתמשת בפאנלים לאיסוף אנרגיה, אותה היא ממירה ומשדרת כלייזר לפאנלים הקיימים של הלויינים - מה שיכול לשלש את תפוקת האנרגיה שלהם.

הטכנולוגיה משתמשת בלייזר מרוכז (Multi-Spectrum Laser) כדי לשדר את האנרגיה. 

יקר בחלל: 280 מיליארד דולר לתחנה דמויית "אורות רבין"

הבעיה בהפקת חשמל בחלל היא המחיר האסטרונומי שלה. לפי דו"ח של נאסא מ-2024, ייצור כשני ג'יגה ואט (בדומה להספק תחנת הכוח בחדרה), ישקול כ-10,000 טונות; יידרשו כ-2,300 שיגורים להציבו במסלולו; בנייתו תעלה כ-280 מיליארד דולר.

עם זאת, הניסיון מראה כי מחיריהן של רוב הטכנולוגיות יורדים בחדות עם הזמן. בנאס"א מעריכים שעד 2050, עלות הייצור והשידור של החשמל תרד מכ-28 אלף דולר לכל קילוגרם שישקול המתקן העתידי, לכאלף דולר לקילוגרם.

ההערכה היא שהמרוץ לחשמל מהחלל מוּנע גם משיקולים ביטחוניים. בחיל האוויר האמריקאי הצהירו כי חשמל מהחלל עשוי לספק אנרגיה לבסיסים צבאיים מרוחקים, גם מאחורי קווי האויב, וכך לא יהיה עוד צורך בסיכון בשיגור שיירות לאספקת דלק.

הטכנולוגיה עשויה גם להטעין מטוסים צבאיים תוך כדי טיסה, ולספק לכטב"מים טווח טיסה אינסופי. "חשמל מהחלל" עשוי להועיל גם לאזרחים באזורים מוכי אסון, במקרים של פגיעה בתשתיות החשמל הרגילות.