Egy magyar tudós az űrbe kifeszített napernyővel mentené meg a Földet, mások az űrbe telepítenének naperőművet
Egy hatalmas napernyő, ami a Nap sugarainak kitakarásával megakadályozná a globális felmelegedést? Naperőmű, ami az űrből sugározná le a napenergiát? Két meghökkentő terv, de egyik sem lehetetlen.
Végzetünk, vagy megmentőnk? A Napnak hatalmában áll felperzselni vagy éltetni égitesteket, míg az energiája a modern megoldásainkkal egyre jobban kiaknázható és a saját céljainkra fordítható. Az utóbbi időben több olyan megoldás született, amivel csillagunk pusztító erejére adhatunk hatékony választ, vagy éppen kihasználhatjuk a belőle áradó végtelen energiát. Előbbi egy magyar professzor nevéhez kötődik, aki Teller Ede korszakalkotó ötletére alapozva eszelt ki megvalósítható tervet a napsugárzás mérséklésére.
Óriási napernyő az űrben
Szapudi István, a Hawaii Egyetem professzora hazalátogatóban adott interjút a Magyar Narancsnak arról a nagy figyelmet keltő tudományos tervéről, amely szerint egy többszáz kilométeres ernyővel eltakarható lenne a Földet érő napsugárzás 1,7 százaléka. Bár ez elsőre kevésnek – na meg persze lehetetlen küldetésnek – tűnik, igazából világmegmentő ötlet: ha sikerül megvalósítani, végre igazi esélyt kapnánk a globális felemelegedés elleni hatékony küzdelemre. Ennek a tudós szerint három lehetséges útja van:
- a károsanyag-kibocsátás csökkentése, ami a legkézenfekvőbb és legalapvetőbb kellene, hogy legyen, de nem állunk vele túl jól,
- földi geomérnökség: a napsugárzás visszaverése, például sztratoszférába szórt porral vagy globálisan az összes ház tetejének kötelező fehérre festésével,
- az űr-geomérnökség, amely azzal számol, hogy az emberiség idővel képes lesz telepíteni a világűrbe egy óriási árnyékoló szerkezetet.
Utóbbi miatt vált világhírűvé Szapudi István tanulmánya, amiben a magyar tudós a napsugárzás kezelésének sajátos módját írja le: a közeli gravitációs pontban rögzített napellenzőt, amivel kitakarható a Földre eső napsugárzás 1-2 százaléka. A kérdéses terület, ahol az óriási, eddig főleg háromszög alakzatúként illusztrált ernyőt ki kellene kötni, az L1-es Lagrange-pont, ami – bár az ötből ez van hozzánk a legközelebb – éppen 1,5 millió kilométerre, vagyis 4-5-ször akkora távolságra van, mint a Hold. Ez az a pont, ahol a Föld és a Nap gravitációs ereje kiegyenlítődik, vagyis egyik égitest sem húzná vagy lökné el az óriási szerkezetet. A Szapudi tervei szerint könnyű, de iszonyatosan erős grafénból szőtt napvitorla egy kisbolygóhoz, vagy Holdról oda vitt kőtömeghez láncolva védené a Földet a túlmelegedéstől.
Vajon megvalósítható?
A magyar professzor által részletesen leírt elmélet egyhamar biztosan nem válik valósággá, viszont lehetetlen jelzővel annak ellenére sem lehet már illetni, hogy iszonyatos méretről és főleg tömegről van szó. A szerkezet összességében 3,5 millió tonnás lenne, ám ennek „csupán” egy százalékát, vagyis kb. 35 ezer tonnát kellene a Földről odavinni.
Itt a bökkenő: az űrmérnöki felső határt jelenleg a SpaceX tesztelés alatt álló szuperrakétája, a 100-150 tonnás kapacitású Starship jelenti. Ettől a hadrendbe még nem is állított óriástól kb. 300 küldetést igényelne Szapudi terve.
Az óriási számok és mennyiségek, illetve a jelenlegi technológiai fejlettségünk ismeretében nagyon távolinak tűnik, hogy egyáltalán el lehessen kezdeni a konkrét tervezést. Az is igaz ugyanakkor, hogy nagyon nagy iramban fejlődnek azok a megoldások, amelyek egy nem is annyira távoli napon lehetségessé teszik a bolygómentő terv megvalósítását. Az L1-es pontot például meghódította az emberiség, sőt, messzebbre, az L2 pontra is sikeresen telepített már űreszközt, nevezetesen a 2022-ben célba ért James Webb űrtávcsövet. Ezt a bravúrt talán meg tudjuk ismételni egy még nagyobb szerkezettel, ám rengeteg idő és még több pénz kell majd hozzá. Szapudi úgy számol, legalább trillió dolláros beruházásra lenne szükség, ami kb. annyi, mint a Teslára eddig fordított összeg. Annak a cégnek „kellett húsz év;
jó volna ezt is megvalósítani harminc-negyven éven belül, amíg még tényleg kritikussá nem válik a földi felmelegedés, mielőtt valóban eltűnnek szigetek a tengerek szintemelkedése miatt, mielőtt százmilliók kelnek útra a lakhatatlanná váló területekről”.
Naperőmű az űrben
Bármilyen furcsán hangzik, valószínűleg hamarabb válik valósággá, hogy hazasugározzuk a napenergiát, mint az, hogy a sugárzás részleges kitakarításával megmentjük a saját irhánkat. A projektre már céget is alapítottak: a Space Solar azt állítja, a 2030-as évekre megvalósítja az akár több kilométer hosszú napelem- és tükörszerkezetből álló erőművet, ami 35 ezer kilométerre (kb. a Föld-Hold távolság egytizede) fog keringeni, és irdatlan mennyiségű energiát juttat vissza hozzánk.
A forradalmi elképzelés lényege egy – a kiterjedt napelemparkokkal szemben – környezeti hatás nélkül telepített és időjárástól függetlenül, folyamatosan maximális kapacitással üzemelő naperőmű, ami a Földtől való hatalmas távolság ellenére Földön hasznosított energiát termel. Műholdra telepített megoldásról van szó, egyrészt azért, mert így akadálytalanul hozzáférne a napfényhez és a legjobb földi erőmű energiafelvételének 13-szorosára lenne képes, másrészt pedig azért, mert a telepítése az űripar mai képességei mellett már messze nem lehetetlen. Olyannyira nem, hogy Martin Soltau társalapító a Sky Newsnak nyilatkozva elárulta:
már meg is kezdték a tárgyalásokat a SpaceX-szel, hogy annak Starship rakétájával milyen módon lehetséges a szerkezet elemeinek pályára állítása, majd összeszerelése.
A napenergia távoli megtermelése még csak fél siker. Az igazán forradalmi megoldás a Space Solar saját innovációja, a 360 fokos vezeték nélküli energiaátvitel, amivel képes megoldani az energia hazasugárzását egy földi fogadóállomásra – még egyszer: 35 ezer kilométeres távolságból. Ez a lehetőség, valamint az a tény, hogy ma már tizedannyiba kerül a hasznos teher Föld körüli pályára állítása, mint 10-20 évvel ezelőtt (NASA, korábban: 7,5 millió forint/kilogramm, SpaceX, ma: 750 ezer forint/kilogramm), a naperőmű projekt igenis lehetséges – vallja a vállalat.
A megvalósítás útján
A Space Solar jelenleg egy egykilométeres szatellit szerkezetben gondolkodik, ami könnyű napelemekből és óriási tükrökből fog állni. Az általa gigawattos nagyságrendben megtermelt napenergia nagyfrekvenciás rádióhullámokká alakítva utazik majd az űrön át a Földön rögzített vevőantennáig, ahol a hozzá kapcsolódó üzemben alakítanák vissza felhasználható vagy akkumulátorokban eltárolható villamosenergiává. Mindez már nem elmélet, hiszen a cég tudósai nemrég a belfasti Queen's Egyetemen működő HARRIER (lenti kép) kísérleti eszközzel bebizonyították, hogy lehetséges.
A magánűripar fejlődésének újabb fontos mérföldköve lehet a napenergia észszerűbb, hatékonyabb, fejlettebb, környezeti hatásoktól mentes és folyamatos termelése. Ez egy újabb megoldás, amiről a kizárólag állami űrkutatási intézmények érájában még álmodni sem mertek a tudósok, de ma kézzelfogható közelségbe került. Az immáron Földön kívül is zajló gazdasági verseny teljesen új távlatokat nyitott meg, és a világűr végre nem csak politikai alapon egymásnak feszülő hatalmak erőfitogtatásának terepe, hanem egy tér, amit okos megoldásokkal a távközlés, a kommunikáció vagy az energiaipar forradalmasításának szolgálatába lehet állítani. A fegyverkezés és a hulladéktermelés helyett.
