もし核融合の実用化がまだでも、代替手段がある。それは宇宙での太陽光発電+マイクロ波送電というプラン。太陽は中心部で核融合している。十分離れているので、あと数十億年は大丈夫。これを利用しない手はない。
宇宙に太陽電池を展開して、それらの電力を地球に送れば良い。その総面積は、下の式で算出できる。
地球の電力需要=太陽定数×太陽電池パネルの総面積×電力変換効率 (電力変換効率は送電ロスも含む)
巨大なモノになる、でも地球が影になる心配は無用。地球と月を一辺とする正三角形の頂点ラグランジュ点、L4とL5のどちらかにその巨大パネルを設置(この場合は月の公転と同期してパネル面を回転させる)したらよい。面倒なら太陽ー地球系のラグランジュ点でもOK。
この為の資材と人材の運搬。巨大なプロジェクトなのでロケットの打ち上げ、などに頼ってはいられない。そこで「宇宙エレベータ」(軌道エレベータとも言う)の登場である。
静止衛星から、その重心を保ったままケーブルを伸ばし、一方は地表へ、一方は地球の反対側へ。そこに掛かる巨大な張力に耐えられる素材を開発できれば・・・・。
エレベーターで地球から静止衛星方向に上昇する時は巨大な電力が必要だが、行きがあれば帰りがある。帰るときの回生ブレーキのような発電で、行きの電力消費の大部分が回収できる。めでたし、めでたし。
とはならない・・・・
素材問題・設置問題・メンテナンス問題と、困難は、そうほぼ核融合と同等レベル。
長大な距離・約3万6,000kmにわたる、張力に耐えながらエレベータの上昇という機械的負荷にも耐える素材?鉄線では耐えられない。カーボンナノチューブが現在の有力候補だが、均一で長大な距離を保証する繊維はまだ作られていない。
設置問題、静止衛星軌道(赤道上空に)、衛星を挟んで総長7万2000kmのケーブルが水平に置かれているのを、エイヤッと、鉛直方向にして、ササッと地表固定する必要がある。この擬音部分、「エイヤッ」「ササッ」が工学的にどれほど難しいか、これが設置問題。
メンテナンス問題、この極太&長大ケーブルには、常に大気の強風と、紫外線、宇宙線があたり、ケーブル素材を劣化させ続ける。この劣化は不可避なので、定期的に交換などが必要。そして万一このケーブルが切れたら・・・・天空からの巨大なムチが、何度も何度も地表に叩きつけられる。核兵器一発の被害が子供の遊びに見えるレベル。そうならないよう、工学的安全係数は、「十分」余裕でなければならず、そのコストは莫大→やっぱりロケットで我慢しておこうというレベル
さてさて・・・・・?
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