Zní to jako nápad z verneovky nebo sci-fi románů. Energii budou pozemšťané získávat z vesmíru speciálně vybudovanými solárními elektrárnami na oběžné dráze, jež ji budou vysílat dolů na Zemi. Ideu teoreticky rozpracoval před 100 lety ruský vědec Konstantin Eduardovič Ciolkovskij, zakladatel sovětské kosmonautiky. 

Nyní chce tuto variantu, jež má lidstvu pomoci vyřešit bezuhlíkovou budoucnost, finančně podpořit i Evropská kosmická agentura (ESA). Vyhlásila výzvu pro zájemce o toto netradiční řešení. Cílem je shromáždit veškeré nápady a technologie, aby bylo možné projekt realizovat.

Přenos energie, již vyrobí solární panely ve vesmíru, se může kromě Země využít i na Měsíci, případně na Marsu. Výhoda spočívá v tom, že sluneční energie je silnější, protože není filtrována zemskou atmosférou, a její přísun je stabilní. Technologie výroby energie z obnovitelných zdrojů zažívají v posledních letech obrovský rozvoj, proto je pravděpodobné, že se solární kolektory budou moci používat v daleko větší míře, než tomu bylo dosud. 

Stabilní výkon solárních družic

Největší nevýhodou jejich masivního nasazení je hlavně to, že nedokážou – stejně jako vítr – dodávat pravidelný a predikovatelný výkon energie. Solární družice by tento problém mohly vyřešit. Vhodně by doplnily systém akumulace energie ze zelených zdrojů a v budoucnu úplně nahradily fosilní zdroje. 

Klíčovým aspektem je vymyslet, jak vybudovat obrovské fotovoltaické systémy na vyšší oběžné dráze. Podle ESA může mít jedna solární elektrárna rozlohu až 10 kilometrů čtverečních. To znamená, že se musí použít lehké a přitom odolné materiály. Zásadním finančním nákladem bude dostat komponenty elektrárny do vesmíru.

Peníze od armády

Jednou z možností je vyrobit tisíce menších lehkých satelitů, jež se na oběžné dráze propojí do obřích solárních rojů. Vědci z Kalifornského technologického institutu už před několika lety nastínili, jak by takové řešení mohlo vypadat.

Prototyp vesmírného solárního panelu o rozměru metr čtvereční váží jen 280 gramů. Modulární elektrárna by byla složena z tisíců těchto „solárních dlaždic“. Výzkum podpořila americká zbrojovka Northrop Grumman, jež kromě letadlových lodí a letadel vyrábí i družice.

Slibné je také využití 3D tiskáren, jež umožňují zlevnit výrobu. Na této možnosti pracují odborníci na britské Univerzitě v Liverpoolu. Vyvíjejí tisk ultralehkých solárních článků pro využití na slunečních plachetnicích. Kromě toho, že je vesmírná plachetnice poháněna dopadem slunečních paprsků na velkou plochu, může vyrábět i energii. 

Využití pro pobyt na Měsíci

Vědci uvažují také o tom, že by se pro stavbu slunečních elektráren ve vesmíru používaly suroviny z vesmíru. Například z Měsíce. Nové zdroje by se mohly vyrábět na místě, být rozmístěny okolo družice Země a vyrábět elektřinu i pro lidskou misi, která tam bude žít. 

Dalším úkolem je vyřešit přenos energie z vesmíru zpět na Zemi. Energie by se přeměnila na energetické vlny a pomocí elektromagnetického pole by se přenášela na antény nebo další fotovoltaické články umístěné na Zemi. Ty by je konvertovaly zpět na energii. V tomto řešení nejvíce pokročila Japonská agentura pro průzkum letectví a kosmonautiky (JAXA). Účinnost přenášené energie by mohla být 40 až 60 procent.

Čína má vlastní projekt

K realizaci vesmírných zdrojů energie by mělo dojít v příštích dekádách. Například Čína si pro svůj projekt Omega stanovila jako termín dokončení rok 2050. Zdroj by měl mít instalovaný výkon dva gigawatty. Pokudy by takový solární park měl být na Zemi, znamenalo by to použít šest milionů solárních panelů o výkonu 320 wattů.

Menší solární družice, které mají napájet lunární vozidla, aby přežila 14denní lunární noc bez využití jaderného napájení, by mohly být v provozu dříve. 

ESA doufá, že finanční podporou těchto vesmírných technologií pomůže hlavně lidem na Zemi, aby se vypořádali s globální klimatickou změnou a dříve dosáhli budoucnosti bez spalování fosilních zdrojů.