من خلال ألواح الطاقة الشمسية ..مشروع طموح لإنتاج الكهرباء على سطح القمر وإنارته بالكهرباء
ما زال توفير الكهرباء من الطاقة الشمسية على الأرض دون انقطاع أو تخزين هدفًا صعبًا، لكن يبدو أنه قابل للتطبيق على سطح القمر؛
فقد اقترح العالم بجامعة بن غوريون، جيفري غوردون، طريقة لتوفير الكهرباء لمصانع الأكسجين على القمر دون انقطاع أو تخزين، حسبما نشر موقع بي في ماغازين (PV Magazine).
ونشر -مؤخرًا- النتائج التي توصّل إليها في مجلة “رينوابل إنرجي” بعنوان “تدفق الكهرباء من الطاقة الشمسية للمستعمرات القمرية دون انقطاع أو الحاجة إلى التخزين”.
وبناءً على ذلك، دعت وكالة ناسا غوردون لعرض نتائجه، قبل بضعة أشهر، وفق ما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.
إنتاج الكهرباء على القمر
على سطح القمر، تُعَد الطاقة الشمسية هي المورد الوحيد المتاح المتجدد.
الطاقة الشمسية على القمر – الصورة من موقع ديسكفري ماغازين
ويتمثل التحدي الأكبر في توفير الإمدادات إلى المصانع التي تحتاج إلى الكهرباء على مدار الساعة لإنتاج آلاف الأطنان من الأكسجين سنويًا من التربة القمرية؛ لاستخدامه وقودًا للصواريخ، ولتغذية الأقمار الصناعية، ودعم حياة الإنسان على سطح القمر.
ومع عدم وجود جانب مظلم للقمر، وتعرُّض جميع أجزائه لأشعة الشمس في وقت ما، يعتقد غوردون أنه يمكن وضع مصفوفات الطاقة الشمسية في حلقة دائرية حول القمر ونقل الكهرباء إلى المكان المطلوب.
وفي ورقته البحثية، يوثق غوردون إستراتيجية مجدية يمكن من خلالها إنتاج كهرباء دون انقطاع بواسطة تثبيت مصفوفات كهروضوئية في حلقة دائرية بزاوية 360 درجة بالقرب من أحد أقطاب القمر، مع وجود خطوط توزيع طويلة تنقل الكهرباء إلى محطات الأكسجين.
وتستغل الإستراتيجية أن القمر ليس له غلاف جوي، وميل المحور القطبي للقمر الذي يقترب من الصفر بالنسبة إلى مسار الشمس، والظروف السائدة على القمر القابلة لوضع خطوط توزيع منخفضة غير مكلفة دون الحاجة إلى أبراج عالية، وأن قطر القمر أصغر من قطر الأرض.
استيطان القمر
يمثل التحدي الأكبر لاستيطان القمر هو توفير الكهرباء باستمرار لمصانع إنتاج الأكسجين.
وأغلب الطرق التي نستخدمها لإنتاج الكهرباء على الأرض غير متوافرة في أي عوالم أخرى؛ فلن تجد وقودًا أحفوريًا في أي عالم آخر بالنظام الشمسي، ونقله من الأرض إلى القمر سيكون مكلفًا.
ومع خلو القمر من الهواء، لا يوجد رياح أو أمواج؛ لذا ليس هناك سوى استغلال الطاقة الشمسية والطاقة النووية.
وكشفت الدراسات الحديثة عن أن استخدام الطاقة النووية أو الطاقة الشمسية إلى جانب التخزين يمثلان حلًا واعدًا على سطح القمر، إلا أنها كشفت عن أن استخدام الطاقة الشمسية دون تخزين يمكن أن يكون أنسب الحلول.
وقال غوردون إن الإستراتيجية الجديدة أفضل من الطاقة الشمسية والبطاريات 100 مرة، كما أنها أفضل 6 مرات من الحلول التي تنظر فيه وكالة ناسا، وهو استخدام المفاعلات النووية لتشغيل التوربينات والمولدات.
وأشار إلى دعوته إلى مركز غلين للأبحاث التابع لوكالة ناسا في أوهايو، خلال شهر أغسطس/آب (2022)، موضحًا أن الباحثين في ناسا أعربوا عن استعدادهم لإعادة التفكير في خطة تزويد المستعمرات القمرية بالطاقة النووية واستبدال حلول الطاقة الشمسية بها.
ألواح شمسية على قمر صناعي – الصورة من موقع ديلي غارديان
الحاجة إلى الأكسجين
لا تحتاج القواعد القمرية إلى الأكسجين للتنفس فقط، وإنما من أجل توفير الوقود اللازم للعودة إلى الأرض أو دعم الأبحاث.
ووفقًا للدراسة هناك حاجة لتوفير 10 ميغاواط من الطاقة الشمسية لتشغيل مصانع الأكسجين بصورة مستمرة.
وتتمثل الطريقة البديلة للاستغناء عن التخزين على القمر في وضع الألواح الشمسية على الأقمار الصناعية وإرسال الكهرباء إلى القمر، وسوف يستفيد هذا المقترح من التقدم المحرز في عملية نقل الكهرباء لاسلكيًا.
وحتى تؤتي باقي المقترحات ثمارها، تتمتع فكرة غوردون بميزة الجمع بين التقنيات التي أثبتت فاعليتها.
المصدر: الطاقة
