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晴天率100パーセントの宇宙空間でソーラーパネルで発電し、地上に電気を送る事が出来ればエネルギー問題が解決?

そんな夢の様な事が近い将来できるかもしれません。

宇宙航空研究開発機構(JAXA)が宇宙空間の人工衛星から地上へエネルギー伝送する模擬実験(現実的なレーザー伝送実験)を行い、見事に成功したそうです。

 

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日立製作所のエレベーター研究棟(高さ213メートル、茨城県ひたちなか市)にて約200メートルのタワー上から地上のターゲットの1ミリの穴に高出力レーザー光を正確に通し続ける実験(高度36000キロメートル離れた人工衛星から地上の直径18メートルに照射し続ける範囲の誤差)で、世界で初めての成功でした。

目標の7.2メール以内には届かなかったそうですが「方式の実現性を確認した」ということで今後の開発の進捗が期待されます。

誘導レーザーやミラーを使って光線を制御している

今まで宇宙からのレーザー光線で電気を伝送する実験は地上間で行われていましたが乱れが大きく、実際の条件(宇宙~地上)とはかけ離れていたそうです。光線は宇宙空間や大気上空ではほぼ直進するのですが、地上近く(数十メートル)では地面からの熱の影響で大きく乱れてしまいます。

しかし今回の実験は、地上側、人工衛星(発電側)から互いに誘導レーザーを重なるように照射し、さらに重ねるように送電用の高出力レーザーを照射する方式で実現性を検証しました。

地上に数メートルの誤差で送る制御が必要

3万6000キロ離れた宇宙にある発電装置を制御しようとしても、光や電波でも片道0・12秒かかるそうで、素人でも遠隔操作は難しいのが分かります。互いにレーザー誘導すれば半分のタイムラグで済む発想のようですね。

マイクロ波の送電方法も開発中

電波(周波数2・45ギガヘルツ帯のマイクロ波)による送電も地上-地上間では既に2015年に成功しているそうで、レーザーでの送電、マイクロ波での送電、どちらに転んでもいいように開発がすすめられています。

※マイクロ波は送受信設備が大きくなるが、雲も通過するため地上の受光施設は1カ所で済む。

※レーザーは晴れていないとダメで、複数カ所必要の為。

 

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宇宙発電のコスト

地上の太陽光パネルの稼働率は10分の1程度ですが、宇宙なら100パーセント。

しかしレーザー送電による効率は、今回の実験装置の地上部だけで光電変換率は21・3%だったそうです。

発電所(太陽光パネル)をロケットで打ち上げるための輸送費が1回100億円程度、地上の太陽光発電所たった1か所と同じ発電量にする為には数千回ロケットを飛ばす必要があるので現実的ではありません。

将来、宇宙空間だからこそ出来る安価な発電方法が出来た時は現実味を帯びてくると思います。

レーザー光線は危険じゃないの?

宇宙から照射するレーザー光線って危険じゃないのか?と思う方もいるとは思いますが、JAXAによればエネルギー密度は人に当たっても皮膚に影響がない程度に設計するそうです。

実現はしませんでしたが、冷戦時代にアメリカのレーガン大統領が発表していた「核兵器を宇宙空間でレーザーで破壊する防衛構想」は時代を先取りしてましたね~。レーザーってすごい威力!というのは、この時のイメージがあるのかもしれませんね。

近未来を描いた映画ロボコップの冒頭では宇宙のレーザー兵器が地上を誤射し、甚大な被害がでたというニュース映像が描かれていた時代の頃ですし。

 

宇宙からのエネルギー伝送を試みた今回の実験は数十年、数百年先の未来には実用化されている技術の第一歩なのかもしれませんね。