قدمت شركة Shimizu Corporation اليابانية مشروعًا تصوريًا لتركيب حزام من الألواح الشمسية على طول خط استواء القمر. ويبلغ طول الهيكل حوالي 11 ألف كيلومتر وسيسعى إلى التقاط ضوء الشمس بشكل مستمر. سيتم إرسال الطاقة المولدة إلى الأرض باستخدام أشعة الليزر وأشعة الميكروويف.
يعتمد هذا المفهوم، المسمى Luna Ring، على ملاحظة أن القمر الصناعي لا يحتوي على غلاف جوي أو دورات نهارية وليلية مثل الأرض. وهذا من شأنه أن يسمح بالتوليد المستمر دون تدخل من السحب أو التغيرات المناخية. وقد حظي هذا الاقتراح باهتمام جديد في المناقشات الأخيرة حول الطاقة الفضائية.
يستخدم المشروع الروبوتات للبناء على سطح القمر
وسيعتمد التنفيذ على الروبوتات المستقلة التي يتم إرسالها إلى الفضاء. ستقوم هذه المعدات بتنفيذ رسم الخرائط الأولية لتضاريس القمر. ثم يقومون بعد ذلك باستخراج التربة المحلية لإنتاج مواد البناء.
سيتم تحويل الثرى إلى خرسانة وسيراميك من خلال عمليات آلية. سيتم تجميع الألواح الكهروضوئية باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد التي يتم تشغيلها عن بعد. سيتم التصنيع في الموقع لتقليل حجم البضائع المنقولة من الأرض.
ويسعى هذا النهج إلى التغلب على القيود اللوجستية. لا يزال نقل المواد الثقيلة يمثل أحد أكثر الجوانب تعقيدًا. تتطلب التغيرات الشديدة في درجات الحرارة والإشعاع الكوني مكونات مقاومة.
- تقوم الروبوتات بالتعدين والتجميع الأولي
- تصبح التربة القمرية قاعدة للخرسانة والسيراميك
- تتيح الطباعة ثلاثية الأبعاد إنتاج الهياكل محليًا
- تشكل الألواح الشمسية الحزام المستمر
- تنقل الهوائيات طاقة الموجات الميكروية
يواجه نقل الطاقة تحديات فنية
ستحتاج الكهرباء الملتقطة إلى الوصول إلى الكوكب بدقة. ستقوم أنظمة الميكروويف والليزر بتركيز الشعاع على محطات الاستقبال الأرضية. تتضمن سلامة العمليات تجنب التأثيرات على المناطق المأهولة أو الاتصالات عبر الأقمار الصناعية.
ويسلط الخبراء الضوء على أن الاستقبال سيتطلب هوائيات كبيرة على سطح الأرض. وستكون الاختبارات الأولية ضرورية لضمان الكفاءة وغياب المخاطر. ولم يحدد المشروع بعد جدولا زمنيا أو ميزانية محددة.
تقوم شركة Shimizu بدراسة هذا المفهوم منذ عام 2013. وتعزز الإصدارات المحدثة استخدام تقنيات الروبوتات والمواد المتقدمة. يمكن أن يتراوح عرض الحلقة من بضعة كيلومترات إلى 400 كيلومتر في بعض الأقسام.
وتشمل الفوائد الإمداد المستمر بالطاقة النظيفة
إن غياب الليل القمري سيسمح بالعمل على مدار 24 ساعة. وعلى عكس محطات الطاقة الشمسية الأرضية، فإن النظام لن يتوقف بسبب الظروف الجوية. وستصل القدرة النظرية إلى آلاف الجيغاوات دون انقطاع.
ويمكن لهذا المصدر أن يقلل الاعتماد على الوقود الأحفوري ومحطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة. ومن شأن التوليد النظيف أن يساعد في تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة على نطاق عالمي. ومن شأن هذا المفهوم أيضًا أن يحفز التقدم في مجال التعدين الفضائي والروبوتات.
تستثمر البلدان في حلول الطاقة خارج الأرض. ويضيف الاقتراح الياباني إلى الدراسات التي أجرتها وكالات أخرى حول الألواح المدارية والقواعد القمرية. تمثل حلقة لونا رؤية طويلة المدى لسيادة الطاقة.
تظل أسئلة المتانة والقدرة على البقاء مفتوحة
ستواجه المكونات المثبتة على القمر إشعاعًا شديدًا ودرجات حرارة تتراوح من أكثر من 100 درجة مئوية إلى أكثر من 100 درجة تحت الصفر. تعد مواد الإصلاح الذاتي من بين أولويات البحث. تتطلب الصيانة عن بعد أنظمة ذكية وزائدة عن الحاجة.
التكلفة الأولية للمشروع ستكون مرتفعة. ويقدر الخبراء أن إرسال الآلات الثقيلة سيتطلب مهام إطلاق متعددة. تتطلب الدقة في نقل الطاقة أيضًا تحسينًا تكنولوجيًا.
وتبقى الفكرة في المجال المفاهيمي. ولم يتم الإعلان عن أي عقود بناء. وتستمر المناقشات الفنية لتقييم كل خطوة من خطوات العملية.
يمكن أن يفتح استكشاف القمر آفاقًا جديدة للطاقة
يعكس مشروع لونا رينغ الاهتمام المتزايد باستخدام الموارد الفضائية لحل المشاكل الأرضية. يوفر القمر بيئة مستقرة لالتقاط الطاقة الشمسية على نطاق واسع. يمكن للتقنيات التي تم تطويرها للحلقة أن تفيد مبادرات الاستعمار الأخرى أو القواعد الدائمة.
تحافظ شركة Shimizu على هذا المفهوم كجزء من دراساتها حول الانسجام بين التكنولوجيا والبيئة. قد تتضمن الإصدارات المستقبلية بيانات من المهمات الأخيرة إلى القمر. ويظل التركيز على الجدوى الفنية والتكامل مع أنظمة التوزيع الأرضية.
يكتسب الجدل الدائر حول الطاقة الفضائية رواجا مع تزايد الطلب العالمي على المصادر النظيفة. تساعد مثل هذه المقترحات في رسم خريطة للاحتمالات للعقود القادمة.