Trung Quốc nghiên cứu dùng trạm điện Mặt Trời ngoài không gian để điều hướng bão
Một nhóm nhà khoa học Trung Quốc đang khám phá khả năng sử dụng trạm điện Mặt Trời ngoài không gian không chỉ để truyền năng lượng về Trái Đất mà còn để tác động đến các cơn bão. Theo nghiên cứu mới, chùm tia vi sóng phát từ các trạm này có thể làm thay đổi hoàn lưu khí quyển, từ đó ảnh hưởng đến cường độ và hướng di chuyển của bão.
Ý tưởng đột phá từ dự án Truy Nhật
Giáo sư Duan Baoyan, chuyên gia kỹ thuật cơ khí tại Đại học Tây An và là người đứng sau dự án Truy Nhật, đã đề cập ý tưởng này trong một bài viết trên Nhân dân Nhật báo. Ông giải thích rằng nếu năng lượng phát ra đủ lớn, nó có thể thay đổi sự lưu thông khí quyển trong khu vực, dẫn đến việc điều chỉnh đường đi và sức mạnh của bão.
Dự án Truy Nhật, có nghĩa là "đuổi theo Mặt Trời", được đề xuất từ năm 2013 với mục tiêu xây dựng một nhà máy điện mặt trời hình tròn trên quỹ đạo địa tĩnh, cách Trái Đất khoảng 36.000 km. Công suất mục tiêu đạt mức gigawatt, và điện năng thu được sẽ được chuyển đổi thành sóng vi ba để truyền về mặt đất.
Tiến bộ kỹ thuật và thử nghiệm
Năm 2022, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Duan đã xây dựng một tháp thử nghiệm cao 75 mét để mô phỏng toàn bộ quy trình trên mặt đất. Hệ thống này bao gồm:
- Theo dõi Mặt Trời và tập trung ánh sáng.
- Chuyển đổi ánh sáng thành điện năng.
- Biến điện thành sóng vi ba và phát đi xa.
- Chuyển đổi ngược lại thành điện tại ăng-ten thu.
Theo Giáo sư Duan, hệ thống đã đạt được những bước tiến đáng kể, bao gồm khả năng "truyền dẫn một-nhiều", cho phép một máy phát vi sóng gửi năng lượng đến nhiều máy thu di động cùng lúc. Nhóm cũng cải thiện độ chính xác của chùm tia để giảm tổn thất năng lượng và thu nhỏ thiết bị thu phát, chuẩn bị cho việc triển khai ngoài không gian.
Ứng dụng rộng rãi và thách thức
Bên cạnh mục tiêu cung cấp năng lượng sạch, trạm điện Mặt Trời này có thể hoạt động như một "ngân hàng năng lượng đặt trên không gian", hỗ trợ các mạng Internet không gian trong tương lai hoặc thậm chí các căn cứ trên Mặt Trăng. Khái niệm trạm điện Mặt Trời ngoài không gian đã được đề xuất từ năm 1968 bởi nhà khoa học Peter Glaser, với ưu điểm là hiệu quả thu năng lượng cao hơn gấp 10 lần so với trên Trái Đất do không bị ảnh hưởng bởi mây hay ban đêm.
Tuy nhiên, công nghệ này đối mặt với nhiều thách thức:
- Một trạm công suất megawatt có thể nặng hơn toàn bộ Trạm Vũ trụ Quốc tế.
- Quy mô lắp ráp vượt quá mọi cấu trúc từng được xây dựng ngoài không gian.
- Các chùm năng lượng hướng xuống Trái Đất gây lo ngại về an toàn, với nguy cơ làm quá nhiệt tấm pin mặt trời hoặc gây phóng điện trên vệ tinh gần đó nếu lệch hướng.
Dự án Truy Nhật đặt mục tiêu thực hiện trình diễn công suất mức megawatt trên quỹ đạo Trái Đất vào năm 2030, mở ra tiềm năng mới trong việc kiểm soát thiên tai và cung cấp năng lượng bền vững.
