Solární panely jsou skvělým řešením pro získávání energie ze slunečních paprsků. Jejich potenciál ale není možné využívat neustále, jelikož Slunce na ně nesvítí 24 hodin denně a jejich schopnost pokulhává ve dnech, kdy je vysoká oblačnost. ESA se tak zaměřila na zkoumání možnosti umístění solárních panelů na oběžnou dráhu Země. Zde by totiž mohly transformovat sluneční paprsky v energii nepřetržitě, díky čemuž by urychlily cestu Evropské unie k uhlíkové neutralitě a energetické soběstačnosti.

ESA nazvala program zacílený na energii získanou z kosmu Solaris. Jeho základním stavebním kamenem je vybudování solárních farem na zemské oběžné dráze. To by mělo hned několik výhod. Na takto umístěné fotovoltaické panely by totiž dopadaly sluneční paprsky bez ustání, zároveň v mnohem větší intenzitě, než je tomu na povrchu Země, a nepoškozoval by je prach ani jiné nečistoty.

Podle ESA by mohly solární panely v kosmu pomoci dojít k cílům, které si EU v souvislosti s klimatickými změnami vytyčila – do roku 2050 chce dosáhnout uhlíkové neutrality. „Kdybychom se spoléhali pouze na dosud dostupné udržitelné zdroje energie, bylo by to extrémně složité. Už nyní se potýkáme s nestálostí dodávek, využíváním velkých ploch krajiny či toxickým odpadem, což jsou aspekty, které negativně omezují rychlost a účinnost zavádění udržitelných zdrojů energie,“ uvádějí experti z ESA.

Program Solaris by tak mohl smést všechna zmíněná úskalí ze stolu. Pro jeho realizaci by bylo nutné vytvořit solární satelity, které by do vesmíru dopravily opakovatelně použitelné rakety, jako je například v současné době testovaná raketa od SpaceX. Farmy na sběr energie ze Slunce by následně ve vesmíru sestavila nikoliv lidská posádka, ale roboti.

Foto: ESA / Airbus

Energii by mohly přenášet na Zem laserové paprsky

Po vybudování solární farmy by mohly panely začít sbírat energii ze slunečních paprsků, kterou by následně bezdrátově přenášely do přijímacích stanic vybudovaných na Zemi – buď ve formě mikrovln nebo laserových paprsků. Přijímací stanice by energii byly schopny zachycovat pomocí fotovoltaických článků nebo antény a přeměňovaly by ji na elektřinu.

„Nejde o žádné sci-fi. Základní technologie jsou už dobře známé a využívají se na Zemi i ve vesmíru,“ uvádí ESA. Přesto bude ale nyní potřeba zaměřit se na celou řadu inženýrských výzev. V současné době ale solární satelit testuje již americký vesmírný program, a to včetně zmíněného mikrovlnného přesunu energie z vesmíru na Zemi. Do plánů se zapojuje také Japonsko nebo Čína.

Program Solaris byl schválen Radou ESA v listopadu roku 2022. Jeho cílem je nyní provést studie ve spolupráci s evropským průmyslem zaměřené na technologický vývoj, možnosti realizace, posouzení přínosů k dekarbonizaci, ale také na vyhodnocení možných rizik. „Budeme se zabývat tím, jak bezpečně a efektivně dopravit energii z vesmíru na Zemi. Ať už půjde o radiofrekvenční přenos, lasery nebo jednoduše o odrážení slunečního světla směrem do solárních farem na Zemi,“ vysvětluje vedoucí programu Solaris Sanjay Vijendran.

V rámci nadcházejících let se bude ESA zaměřovat také na to, jak zajistit přenos a formování paprsku energie a jak správně rozmístit, sestavit a následně udržet rozsáhlé struktury solárních panelů ve vesmíru. Prozkoumávat bude také to, jaký efekt by měly sběrné stanice na Zemi na zdraví lidí, zvířat a rostlin a jaký vliv bude mít samotný paprsek na ionosféru, atmosféru a životní prostředí.