Η Shimizu Corporation παρουσίασε ένα φιλόδοξο σχέδιο εγκατάστασης υποδομής ηλεκτρικής παραγωγής στο διάστημα. Το έργο προβλέπει τη συναρμολόγηση μιας συνεχούς ζώνης ηλιακών συλλεκτών κατά μήκος του ισημερινού του Lua. Η δομή θα φτάσει σε μήκος περίπου 11 χιλιάδων χιλιομέτρων. Ο κεντρικός στόχος είναι η αδιάλειπτη δέσμευση της ηλιακής ακτινοβολίας και η μεταφορά αυτού του φορτίου απευθείας στα επίγεια δίκτυα διανομής. Η πρόταση επαναπροσδιορίζει τα όρια της σύγχρονης μηχανικής.
Η πρωτοβουλία μετατρέπει το εξωγήινο περιβάλλον σε ένα γιγάντιο αυτόνομο εργοτάξιο. Η τηλεχειριζόμενη Máquinas θα αναλάβει την ευθύνη για την εξόρυξη πόρων και την κατασκευή δομικών στοιχείων. Η ηλεκτρική ενέργεια που λαμβάνεται στο διαστημικό κενό θα υποστεί μια διαδικασία μετατροπής σε κατευθυνόμενες δέσμες ενέργειας. Οι δέκτες Estações που είναι εγκατεστημένοι σε διαφορετικές ηπείρους θα είναι υπεύθυνοι για τη λήψη αυτών των σημάτων. Το σύστημα θα διοχετεύει ενέργεια στο παγκόσμιο ηλεκτρικό σύστημα χωρίς την ανάγκη ρυπογόνων σταθμών.
Τα φωτοβολταϊκά Estrutura θα παρακάμπτουν τον ισημερινό του φυσικού δορυφόρου
Το εύρος συλλογής φωτός θα κάλυπτε ολόκληρη την ισημερινή περιφέρεια της Σελήνης. Ο αρχιτεκτονικός σχεδιασμός καθορίζει ένα μεταβλητό πλάτος για την εγκατάσταση. Τα πιο στενά τμήματα θα είχαν μήκος μόλις μερικά χιλιόμετρα. Οι περιοχές Já με τη μεγαλύτερη χωρητικότητα θα έφταναν τα 400 χιλιόμετρα πάχος. Η απουσία πυκνής ατμόσφαιρας στον δορυφόρο εγγυάται ιδανικές συνθήκες για τη λειτουργία των πλακών. Ο χώρος δέχεται συνεχή φωτισμό, χωρίς την παρέμβαση σχηματισμών νεφών ή ισχυρών καταιγίδων.
Η στρατηγική τοποθέτηση εξαλείφει τους περιορισμούς που επιβάλλονται από τον χαρακτηριστικό κύκλο ημέρας και νύχτας του Terra. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας θα γινόταν αδιάκοπα καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους. Η Engenheiros από την ιαπωνική εταιρεία υπολογίζει ότι ο όγκος της παραγόμενης ενέργειας θα ξεπερνούσε εύκολα τη χωρητικότητα των μεγαλύτερων συμβατικών σταθμών που λειτουργούν. Το μοντέλο καταργεί τη χρήση φυσικών καλωδίων για τη μεταφορά του φορτίου μεταξύ των δύο ουράνιων σωμάτων. Η αποτελεσματικότητα της ρύθμισης προσελκύει την προσοχή των επενδυτών στον ενεργειακό τομέα.
Ο σχεδιασμός του δακτυλίου απαιτεί αυστηρή μαθηματική ακρίβεια για να διασφαλιστεί η συνεχής ευθυγράμμιση με το Sol. Η κλίση του σεληνιακού άξονα ευνοεί τη συνεχή έκθεση των φωτοβολταϊκών στοιχείων. Ο Especialistas στην αστροφυσική θεωρεί ότι ο ισημερινός είναι η πιο σταθερή περιοχή για να στεγάσει μεγαδομές αυτού του μεγέθους. Η τοπική τοπογραφία παρουσιάζει εκτεταμένες πεδιάδες που διευκολύνουν τη στερέωση βάσεων στήριξης. Η ισοπέδωση της γης μειώνει την ανάγκη για βαριές χωματουργικές εργασίες.
Το προηγμένο Robótica και η χρήση σεληνιακού εδάφους επιτρέπουν την κατασκευή
Η μεταφορά υλικών από το Terra θα καθιστούσε την εκτέλεση της εργασίας οικονομικά ανέφικτη. Ο σχεδιασμός ξεπερνά αυτό το εμπόδιο μέσω της εντατικής χρήσης των διαθέσιμων πόρων στην επιφάνεια του δορυφόρου. Ο ρεγόλιθος, ένα στρώμα σκόνης και κατακερματισμένος βράχος που καλύπτει το σεληνιακό πάτωμα, θα υποστεί χημικές και θερμικές διεργασίες. Το επεξεργασμένο υλικό θα δημιουργήσει ενώσεις παρόμοιες με το σκυρόδεμα και τα κεραμικά υψηλής αντοχής. Η τεχνική καθιστά φθηνότερο το υλικοτεχνικό κόστος της επέμβασης.
Η μεγάλης κλίμακας τρισδιάστατη Impressoras θα αναλάμβανε την κατασκευή των εξαρτημάτων επί τόπου. Η πλήρης αυτοματοποίηση του εργοταξίου αντιπροσωπεύει τη ραχοκοκαλιά του χρονοδιαγράμματος εκτέλεσης.
- Το αυτοματοποιημένο Sondas θα εκτελούσε λεπτομερή τοπογραφική χαρτογράφηση πριν από τις χωματουργικές εργασίες.
- Το Escavadeiras ελεγχόμενο από τηλεμετρία θα εκτελούσε εξόρυξη και μεταφορά ακατέργαστου ρεγολίθου.
- Η κατασκευή πρόσθετων Sistemas θα διαμορφώσει τις βάσεις και τους βραχίονες στήριξης για τα ηλιακά πάνελ.
- Το Precision Equipamentos θα εγκαταστήσει τις κεραίες εκπομπής μόνιμα στραμμένες προς το ορατό πρόσωπο.
Οι μονάδες ελέγχου Centros που είναι εγκατεστημένες στο Japão και στις συνεργαζόμενες χώρες θα παρακολουθούν κάθε στάδιο της συναρμολόγησης. Η καθυστέρηση στην επικοινωνία μεταξύ των δύο αστεριών απαιτεί από τα ρομπότ να διαθέτουν υψηλό βαθμό τεχνητής νοημοσύνης. Το Eles πρέπει να λαμβάνει γρήγορες αποφάσεις ενόψει απρόβλεπτων γεγονότων στο έδαφος. Η προκαταρκτική φάση του έργου περιλαμβάνει την αποστολή πρωτοτύπων μικρής κλίμακας. Οι αρχικές αποστολές Essas θα δοκιμάσουν την ανθεκτικότητα των κινητήρων και των γραναζιών σε περιβάλλον που υπόκειται σε ακραίες διακυμάνσεις θερμοκρασίας και κοσμική ακτινοβολία.
Το ασύρματο Transmissão θα έστελνε ηλεκτρική ενέργεια απευθείας στον πλανήτη
Η μετατροπή της ενέργειας που παράγεται στο διάστημα για οικιακή και βιομηχανική χρήση απαιτεί τεχνολογία μετάδοσης εξαιρετικά υψηλής απόδοσης. Το άμεσο ηλεκτρικό ρεύμα που παράγεται από τις ηλιακές κυψέλες θα τροφοδοτούσε γεννήτριες μικροκυμάτων ή εκπομπούς λέιζερ υψηλής ισχύος. Οι συγκεντρωμένες δέσμες Esses θα ταξίδευαν μέσα από το κενό του διαστήματος μέχρι να φτάσουν στην ατμόσφαιρα της Γης. Η διασπορά του σήματος κατά τη διάρκεια της διαδρομής των 384 χιλιομέτρων αντιπροσωπεύει έναν από τους κύριους ερευνητικούς στόχους των εμπλεκομένων μηχανικών. Η ακρίβεια της βολής καθορίζει την επιτυχία του μοντέλου.
Η παραλαβή του φορτίου θα γινόταν σε γιγάντιες εγκαταστάσεις που ονομάζονται rectennas. Οι κεραίες ανορθωτών Essas θα καταλαμβάνουν απομονωμένες περιοχές όπως ερήμους ή πλατφόρμες ωκεανών για να διασφαλίζεται η ασφαλής λειτουργία. Ο εξοπλισμός μετατρέπει τα εισερχόμενα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ξανά σε χρησιμοποιήσιμη ηλεκτρική ενέργεια. Η μέθοδος εξαλείφει τις απώλειες φορτίου που συμβαίνουν συνήθως σε συμβατικές γραμμές μεταφοράς υψηλής τάσης. Η επίγεια υποδομή θα απαιτούσε τεράστιες εκτάσεις ακατοίκητης γης.
Η επιστημονική κοινότητα μελετά την ασύρματη μετάδοση ισχύος από τα μέσα του περασμένου αιώνα. Η επείγουσα ανάγκη στην αναζήτηση ενεργειακών μητρών χωρίς άνθρακα έχει αναζωπυρώσει το ενδιαφέρον για διαστημικές λύσεις. Η σταθερότητα τροφοδοσίας από το Lua προσφέρει μια ισχυρή εναλλακτική λύση στη διαλείπουσα κατάσταση από επίγειες αιολικές και ηλιακές πηγές. Το σύστημα θα λειτουργούσε ως μονάδα βάσης. Η δομή θα είναι σε θέση να διατηρεί την παγκόσμια ζήτηση συνεχώς και χωρίς εκπομπές ρυπογόνων αερίων.
Το Desafios Logistics και το κόστος ορίζουν το χρονοδιάγραμμα για την επόμενη δεκαετία
Η αρχική εκτίμηση της Shimizu Corporation προβλέπει την έναρξη εργασιών βαρέων μηχανημάτων για το έτος 2035. Ο χρόνος εξαρτάται ουσιαστικά από την επιτυχία των τρεχουσών αποστολών εξερεύνησης του διαστήματος που διεξάγονται από κυβερνητικούς φορείς και ιδιωτικές εταιρείες. Η δημιουργία μιας βασικής υποδομής μεταφορών μεταξύ Γης και σεληνιακής τροχιάς θα υπαγορεύσει τον ρυθμό των εργασιών. Η αποστολή των πρώτων μονάδων τρισδιάστατης εκτύπωσης απαιτεί πυραύλους με μεγαλύτερη χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου από τα τρέχοντα μοντέλα. Η αεροδιαστημική βιομηχανία αγωνίζεται ενάντια στο χρόνο.
Ο προϋπολογισμός που απαιτείται για την υλοποίηση της φωτοβολταϊκής ζώνης φτάνει σε πρωτοφανή νούμερα στην ιστορία της μηχανικής. Η οικονομική βιωσιμότητα του έργου απαιτεί τη δημιουργία διεθνών κοινοπραξιών με τη συμμετοχή κυβερνήσεων, χρηματοπιστωτικών ιδρυμάτων και του τεχνολογικού τομέα. Η πολυπλοκότητα της λειτουργίας ευαίσθητων μηχανημάτων σε περιβάλλον μειωμένης βαρύτητας με εξαιρετικά λειαντική σκόνη επιβάλλει σοβαρά τεχνικά εμπόδια. Η πρόωρη φθορά των ρομποτικών αρθρώσεων είναι μεταξύ των βασικών ανησυχιών των ομάδων ανάπτυξης. Η συντήρηση του μηχανήματος θα γίνεται εντελώς αυτόνομα.
Η πρόταση παραμένει στο εννοιολογικό στάδιο στα εργαστήρια καινοτομίας της ασιατικής εταιρείας. Οι ερευνητές ενημερώνουν τις παραμέτρους σχεδιασμού καθώς εμφανίζονται στην αγορά νέα υπεραγώγιμα υλικά. Η πρωτοβουλία αντικατοπτρίζει μια αλλαγή παραδείγματος στον τρόπο με τον οποίο η ανθρωπότητα σχεδιάζει να εξερευνήσει το ηλιακό σύστημα. Ο μετασχηματισμός των ουράνιων σωμάτων σε κόμβους βιώσιμων υποδομών κερδίζει δυναμική ως απάντηση στην αυξανόμενη παγκόσμια ζήτηση ενέργειας. Η πρόοδος των επανδρωμένων αποστολών θα δώσει τα τελικά δεδομένα για την έγκριση του αρχιτεκτονικού σχεδιασμού.
