Trạm năng lượng Mặt trời có thể truyền điện cho Mặt trăng

Các kỹ sư Thụy Sĩ lên kế hoạch xây trang trại điện Mặt trời có thể cung cấp điện liên tục cho căn cứ Mặt trăng dưới dạng vi sóng.

Khác với không gian, thu thập năng lượng Mặt trời trên Trái đất bị hạn chế theo số giờ chiếu sáng ban ngày. Do đó, từ lâu giới nghiên cứu đã phát triển ý tưởng và thử nghiệm những cách xây dựng vệ tinh kiêm trang trại Mặt trời có thể truyền năng lượng sạch không giới hạn về Trái đất thông qua vi sóng. Một dự án mới đang thành hình hướng tới truyền năng lượng Mặt trời tới Mặt trăng.

Trạm điện Mặt trời quay quanh quỹ đạo phía trên Mặt trăng có thể khả thi trong tương lai. (Ảnh: ESA)

Theo thông báo gần đây của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, nhóm kỹ sư ở công ty Thụy Sĩ Astrostrom giới thiệu chi tiết Trạm điện Mặt trăng - Trái đất lớn (GE⊕-LPS). Lấy ý tưởng từ hình dáng cánh bướm, GE⊕-LPS bao gồm nhiều tấm pin quang năng hình chữ V sắp xếp theo cấu hình đường xoắn ốc trên diện tích một km2. Về lý thuyết, kích thước như vậy cho phép trạm vệ tinh truyền chùm năng lượng lên tới 23 megawatt (MW) tới căn cứ Mặt trăng. Một megawatt điện có thể cung cấp cho 200 hộ gia đình ở Texas trong thời kỳ nhu cầu cao điểm.

Theo nghiên cứu của nhóm kỹ sư, cả GE⊕-LPS và pin quang năng có thể xây dựng bằng vật liệu trên bề mặt Mặt trăng như sắt-pyrite. Sắt-pyrite có trên Trái đất nhưng thành phần của nó cũng tồn tại trong lớp đất mặt của Mặt trăng. Kết hợp những thành phần này cho phép sản xuất tổng hợp. Với mỗi tinh thể hấp thụ ánh sáng lớn cỡ 1/400 milimet, sắt-pyrite có thể hoạt động như lớp phủ ngoài phản chiếu ánh sáng cho pin quang năng.

Trạm điện được thiết kế cho người ở lâu dài, nằm ở điểm Lagrange giữa Trái đất và Mặt trăng, ở độ cao 61.350 km phía trên Mặt trăng. Điểm Lagrange là vị trí giữa hai thiên thể mà lực hấp dẫn và lực ly tâm triệt tiêu lẫn nhau, tạo ra điểm cân bằng ít cần điều chỉnh quỹ đạo nhất.

Dù dự án như vậy có vẻ khó khăn về mặt tài chính và hậu cần, các nhà nghiên cứu cho rằng xây dựng và phóng vệ tinh từ bề mặt Mặt trăng có thể dễ dàng và tiết kiệm chi phí hơn so với từ Trái đất. Trên thực tế, nhóm kỹ sư Astrostrom ước tính hoạt động phóng từ Mặt trăng đòi hỏi thay đổi tốc độ để tiến vào quỹ đạo địa tĩnh ít hơn 5 lần so với phóng vệ tinh trên Trái đất.

"Khi dự án như GE⊕-LPS chứng minh được tính khả thi của quá trình sản xuất và lắp ráp bộ phận của vệ tinh năng lượng Mặt trời, chúng tôi có thể tăng quy mô để tạo ra nhiều vệ tinh năng lượng Mặt trời từ tài nguyên Mặt trăng để phục vụ Trái đất hơn", Sanjay Vijendran, giám đốc dự án nghiên cứu năng lượng Mặt trời trong không gian SOLARIS của ESA, cho biết.