Et verdensomspændende energiprojekt tager form i det ydre rum
Japanske ingeniører arbejder på et projekt af kosmiske proportioner: en gigantisk ring af solpaneler rundt om månen, der skal forsyne Jorden med strøm døgnet rundt.
Det lyder som science fiction, men planerne er fuldt alvorlige. Den japanske byggegigant Shimizu Corporation ønsker at anlægge et kilometersbredt bælte af solpaneler langs månens ækvator. Bæltet skal opfange solenergi uafbrudt og sende den til Jorden via stråler, så kul- og oliekraftværker på sigt kan lukke for altid.
Hvad Japan præcist planlægger at bygge på månen
For over ti år siden præsenterede Shimizu det såkaldte Luna Ring-koncept: et bælte af solpaneler, der strækker sig cirka 10.000 kilometer langs månens ækvator. Nogle steder ville bæltet være et par kilometer bredt, andre steder ville det vokse sig op til hele 400 kilometer bredt.
Den skala er ikke tilfældig. Månen har næsten ingen atmosfære, ingen skyer og intet vejr. Sollys slipper nærmest uhindret igennem, og langs ækvator er en del af bæltet altid oplyst. Hvor solpaneler på Jorden ikke producerer noget om natten og leverer langt mindre ved overskyet vejr, kan dette månebælte køre 24 timer i døgnet.
Et solkraftværk på månen kan ifølge Shimizu levere op til tyve gange mere energi end en tilsvarende installation på Jorden.
Ifølge Tetsuji Yoshida, topchef for Shimizus rumrådgivningsafdeling, ville Jorden i teorien ikke behøve at afbrænde kul, olie eller biomasse mere, hvis al den opfangede måneenergi faktisk flyder ind i vores elnet.
Sådan kommer energien fra månen til dit stikkontakt
Det lyder næsten magisk: strøm fra månen direkte i din stue. Men planen bygger på teknologier, der hver for sig allerede eksisterer i dag.
Trin for trin: fra månestøv til elnet
- Solceller langs månens ækvator opfanger sollys og omdanner det til elektricitet.
- Underjordiske kabler transporterer strømmen til installationer på månens jordvendte side.
- Disse installationer konverterer elektriciteten til kraftfulde mikrobølgestråler og højenergilasere.
- Målrettede stråler sendes mod store modtagestationer på Jordens overflade.
- Særlige antenner, såkaldte rectenna'er, opfanger mikrobølgerne og omdanner dem til brugbar elektricitet.
Denne strøm kan gå direkte ind i nettet, men Shimizu tænker endnu et skridt videre. En del af energien kan bruges til at spalte vand og producere brint. Den gas kan fungere som brændstof eller som lagermedie i perioder med lavere efterspørgsel. I Shimizus vision udgør månebæltet på den måde motoren i et samfund, der i vidt omfang drives af brint.
Robotter, månestøv og et byggeprojekt uden fortilfælde
Den virkelige udfordring ligger naturligvis ikke i selve solpanelerne, men i byggeriet. At flyve til månen, levere tunge materialer og derefter arbejde sikkert i årevis – intet eksisterende byggeprojekt kommer blot i nærheden af den kompleksitet.
Robotter udfører det tunge arbejde, mennesker overvåger
Shimizu ønsker, at det meste af arbejdet udføres af robotter fjernstyret fra Jorden. Disse maskiner ville kunne arbejde 24 timer i døgnet med opgaver som:
- udjævning af månens overflade
- udgravning af render til kabler og fundamenter
- montering og justering af solpaneler
- opbygning og vedligeholdelse af produktionsanlæg
En lille gruppe astronauter skal støtte robotterne, gribe ind ved fejl og installere kritiske komponenter. Men den menneskelige tilstedeværelse holdes bevidst minimal, da et langvarigt ophold på månen er risikabelt og ekstremt dyrt.
Byggeri med månestøv i stedet for betonbiler
For at undgå at sende uendelige raketter med byggematerialer afsted vil Shimizu i videst mulig omfang udnytte råstoffer fra månen selv. Det øverste lag månajord, det såkaldte regolith, består af oxidforbindelser, der lader sig bearbejde forholdsvis let.
Ifølge Shimizu kan månestøv omdannes til betonlignende materialer, keramik, glasfiber og endda til komponenter i selve solcellerne.
Ved at medbringe brint fra Jorden kan vand og ilt produceres direkte fra månajorden på stedet. Det reducerer opsendelsesomkostninger og vægt enormt. Selvkørende fabriksenheder ville bevæge sig langs ækvator, bearbejde lokale materialer og placere nye paneler, mens de skrider fremad.
Den gigantiske regning: hvem skal nogensinde betale for det?
På papiret lyder alt imponerende, men ét problem stikker frem over alt andet: omkostningerne. Hvor mange penge det præcist drejer sig om, tør selv Shimizu ikke sige. Yoshida indrømmer, at der endnu ikke foreligger nogen seriøs omkostningsberegning.
Den japanske økonom Masanori Komori finder idéen tiltalende, men finansielt urealistisk på kort sigt. Ifølge ham ville Japan gøre klogere i at fokusere på eksisterende alternativer som geotermisk energi fra vulkanske områder, der er langt billigere og teknisk set langt mere ligetil.
Ud over selve byggeriet skal transmissionsteknologien også skaleres massivt op. Det at rette mikrobølge- og laserstråler præcist over afstanden mellem Jorden og månen – cirka 384.000 kilometer – kræver en fejlmargen, der aldrig tidligere er opnået i denne skala. Det kræver blandt andet fyrstationInstallationer på Jorden, der bogstaveligt talt holder strålerne på kurs.
Hvor står Luna Ring-planen i dag?
Da de oprindelige planer blev præsenteret omkring 2011, forblev månebæltet primært et koncept på Shimizus hjemmeside. Der var ingen officiel opbakning fra rumfartsorganisationer som JAXA eller NASA, intet budget og ingen detaljeret tidsplan. Idéen dukkede op i publikationer om måneforskning, men resulterede i meget få konkrete skridt.
Atomkatastrofen ved Fukushima i 2011 ændrede kortvarigt tonen. Japan havde lukket adskillige atomreaktorer, hvilket øgede efterspørgslen på alternative energikilder. I den sammenhæng fik Luna Ring-planen pludselig mere opmærksomhed i medier og politik, selvom det forblev uden hårde tilsagn eller investeringer.
I de seneste år er der ikke kommet større offentlige opdateringer. Alligevel forbliver Yoshida optimistisk. Han påpeger, at alle nødvendige byggeklodser findes hver for sig: solpaneler, robotter, mikrobølgetransmission og laserteknologi. Det virkelige spring består i at samle og opskalere dem til brug på et andet himmellegeme.
Derfor arbejder flere lande på solkraftværker i rummet
Japan er ikke det eneste land, der ser på månen som energikilde. Både Kina og USA forsker ligeledes i solenergi fra rummet. Den store fordel er klar: ingen vejrproblemer, ingen knaphed på jord i tæt befolkede områder og en næsten konstant tilstrømning af sollys.
For lande, der i dag er stærkt afhængige af fossile brændstoffer, kan en sådan installation på lang sigt være en måde at kombinere energisikkerhed med klimamål. Spørgsmålet er blot, om rumbaserede projekter hurtigt nok kan gøres tilstrækkeligt billige og sikre sammenlignet med for eksempel havvind, storstilet lagring og brintproduktion på Jorden.
Hvad dette betyder for energi, teknologi og sikkerhed
Hvis et månebælte af solpaneler nogensinde bliver virkelighed, forskydes debatten om energipolitik markant. Energisystemer ville blive langt mere globalt og centralt organiserede, med få enorme kilder, der leverer strøm til hele kontinenter. Det gør lande mindre afhængige af egne gasfelter eller olietankere, men øger til gengæld afhængigheden af kompleks og sårbar infrastruktur i rummet.
Samtidig melder sikkerhedsspørgsmålet sig. Mikrobølgestråler og kraftige lasere, der bærer nok energi til at forsyne hele byer, er der ingen, der ønsker rettet mod tæt befolkede områder ved en fejl. Derfor kræves omfattende forskning i fejlsikre systemer, automatisk nedlukning og internationale aftaler om brug og tilsyn.
Foreløbig er Luna Ring frem for alt en retningsgivende idé. Den tvinger politikere, forskere og energiselskaber til at tænke længere frem end den næste vindmølle eller gascentral. I praksis vil forbedrede solpaneler, billige batterier, brintlagring og smartere elnet på Jorden bære den største del af den grønne energiomstilling i overskuelig fremtid.
Den, der studerer Shimizus plan nærmere, opdager, at det ikke er et løsrevet fantasiprojekt. Det bygger videre på eksisterende teknologi og supplerer den med robotteknologi og månens geologi. Mange studerende inden for rumfartsteknologi, energieksperter og iværksættere bruger allerede sådanne koncepter som øvelsesterræn for at beregne, hvad der er fysisk muligt, hvad der er økonomisk realistisk, og hvor de største teknologiske huller befinder sig.
