Ciekawe wiadomości z zakresu inżynierii kosmicznej napłynęły z Chin. Państwo środka jest zainteresowane budową ogromnych obiektów kosmicznych (ang. ultra-large spacecraft). Docelowo miałyby powstać pojazdy kosmiczne wielkości kilku kilometrów.
Na początek studium wykonalności
Muszę jednak ostudzić entuzjazm. Chiny w najbliższym czasie nie planują budowy miast na orbicie, ani innych ogromnych statków kosmicznych przeniesionych prosto z literatury i filmów science-fiction. Na razie mowa o opublikowanym przez chińską Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych przetargu na pięcioletnie studium wykonalności. Na badania przeznaczono 15 milionów yuanów, czyli blisko dziewięć milionów złotych.
Chiny muszą przeprowadzić badania i poznać szereg kwestii, zanim w ogóle dojdzie do etapu projektowania ogromnych konstrukcji. Celem projektu jest analiza możliwości użycia lekkich materiałów do budowy obiektów kosmicznych, jak również zbadania kwestii montażu obiektów wymagających setek startów rakiet kosmicznych. Nie jest to tak prosta sprawa, ponieważ duże obiekty będą musiały się zmierzyć z dużymi naprężeniami, jak również problemami z kontrolą orientacji przestrzennej.
Chiny dopiero zbierają doświadczenie w budowie obiektów na orbicie. W przyszłym roku do Chińskiej Stacji Kosmicznej mają trafić dwa kolejne moduły. Na razie są to jednak pierwsze kroki. Warto podkreślić, że największy obecnie obiekt w przestrzeni kosmicznej to Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. W najdłuższym punkcie mierzy ona 109 metrów oraz posiada masę 440 ton. Ponad 40 misji było koniecznych by zakończyć podstawową budowę stacji ISS. Hipotetyczne problemy inżynieryjne dla chińskich konstrukcji byłyby jednak znacznie większe od obecnych problemów związanych z utrzymaniem Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Po co to wszytko?
Długoterminowo Chiny chciałyby zbudować wielkie elektrownie w przestrzeni kosmicznej. Ogromne panele słoneczne zbierałyby energie słoneczną we wszystkich pasmach, także tych blokowanych przez ziemską atmosferę. W ten sposób zebrana energia byłaby następnie przekazywana w formie mikrofali lub lasera do stacji naziemnej. Hipotetycznie taka konstrukcja byłaby w stanie generować prąd o mocy wielu gigawatów. Sam pomysł już od dekad inspiruje inżynierów kosmicznych, lecz na razie do jego realizacji jest bardzo długa droga. Należy pamiętać, że mowa o konstrukcji wymagającej kilkuset startów rakiet kosmicznych. A w tym przypadku mowa o budowanej cieżkiej rakiecie Długi Marsz 9, która będzie w stanie wynieść nawet 150 ton na niską orbitę okołoziemską. Rakieta ta ma być również używana w chińskim programie księżycowym. Do pierwszego lotu tej rakiety nośnej poczekamy jednak pewnie jeszcze około dekady.
Chiny prowadzą także inne badania konieczne do budowy elektrowni orbitalnych. W mieście Chongqing budowane są laboratoria pod rozwój technologii elektrowni kosmicznych. W projekt zaangażowane jest CAST, czyli Chińska Akademia Technologii Kosmicznych. Równolegle Chińska Akademia Nauk (CAS) prowadzi badania związane z transmisją sygnału na krótkie odległości. Przykładowo na Morzu Wschodniochińskim wykonano już próby transmisji energii z odległości 300 metrów. Pisze o tym niezawodny Andrew Jones, dziennikarz dokładnie śledzący chińskie wieści kosmiczne.
Chiny liczą na to, że badania pozwolą na uruchomienie kolejnego ważnego źródła energii. Prototyp technologii transmisji energii z kosmosu miałby trafić na orbitę w ciągu najbliższych kilku lat. W latach trzydziestych Państwo Środka chce być w stanie transmitować energię liczoną w megawatach. Długoterminowo Chiny będą tak próbować zmniejszyć zapotrzebowanie na stosowania węgla i paliw kopalnianych. Jeżeli uda im się rozwinąć te technologie, to mogą zostać dużym dostawcą światowej energii elektrycznej. Pierwsza gigawatowa elektrownia kosmiczna mogłaby powstać za około trzydzieści lat. Warto podkreślić, że nad podobnymi technologiami pracują również Stany Zjednoczone i Japonia. Z drugiej strony podczas wyścigu kosmicznego USA i Związku Radzieckiego też widzieliśmy bardzo wiele wizualizacji ogromnych obiektów w kosmosie. Czas pokaże czy Chinom uda się takie zbudować.
Źródła:
Interestingengineering
SpaceNews