Et gigantisk solenergiprojekt i rummet
Japanske ingeniører arbejder på et projekt, der lyder som ren science fiction: en enorm ring af solpaneler rundt om månen, der skal levere strøm til jorden døgnet rundt.
Planen er ambitiøs, men absolut seriøs. Den japanske byggegigant Shimizu Corporation ønsker at anlægge et kilometerbred bælte af solpaneler langs månens ækvator. Systemet skal opfange solenergi uafbrudt og sende den til jorden via stråler, så kul- og oliefyrede kraftværker i sidste ende kan lukke for altid.
Hvad Japan præcist planlægger at bygge på månen
For mere end ti år siden præsenterede Shimizu det såkaldte Luna Ring-koncept: et solpanelbælte, der strækker sig cirka 10.000 kilometer langs månens ækvator. Bæltet vil visse steder være nogle få kilometer bredt og andre steder vokse sig op til hele 400 kilometer bredt.
Den skala er ikke tilfældig. Månen har næsten ingen atmosfære, ingen skyer og intet vejr. Sollyset møder ingen hindringer, og langs ækvator er en del af bæltet altid oplyst. Mens solpaneler på jorden intet producerer om natten og leverer langt mindre ved overskyet vejr, kan månebæltet køre kontinuerligt i alle 24 timer i døgnet.
Ifølge Shimizu kan et solanlæg på månen levere op til tyve gange mere energi end et tilsvarende anlæg på jordens overflade.
Tetsuji Yoshida, direktør for Shimizus rumkonsulentafdeling, mener, at jorden i teorien ikke behøver at afbrænde kul, olie eller biomasse, hvis al den producerede energi fra månen reelt ledes ind i vores elnet.
Sådan kommer energien fra månen til dit stikkontakt
Det lyder næsten magisk — strøm fra månen direkte i din kontakt. Men planen bygger på teknologi, der allerede eksisterer hver for sig.
Trin for trin: fra månestøv til netstrøm
- Solceller langs månens ækvator opfanger sollys og omdanner det til elektricitet.
- Underjordiske kabler transporterer strømmen til anlæg på månens jordvendte side.
- Disse anlæg konverterer elektriciteten til kraftige mikrobølgestråler og højenergetiske lasere.
- Målrettede stråler sendes mod store modtagestationer på jordens overflade.
- Særlige antenner, såkaldte rectennaer, opfanger mikrobølgerne og omdanner dem tilbage til brugbar elektricitet.
Den strøm kan gå direkte ind i elnettet, 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 lagermedium i perioder med lavere efterspørgsel. I Shimizus vision udgør månebæltet motoren i et samfund, der i vidt omfang drives af brint.
Robotter, månestøv og et byggeprojekt uden sidestykke
Den virkelige udfordring ligger naturligvis ikke i selve solpanelerne, men i konstruktionen. At flyve til månen, levere tunge materialer og derefter arbejde sikkert i årevis — intet eksisterende byggeprojekt kommer blot i nærheden af den opgave.
Robotter udfører det tunge arbejde, mennesker holder øje
Shimizu ønsker at lade robotter styret fra jorden udføre størstedelen af arbejdet. De vil kunne arbejde 24 timer i døgnet med opgaver som:
- Planering af månens overflade
- Udgravning af render til kabler og fundamenter
- Placering og justering af solpaneler
- Opbygning og vedligeholdelse af produktionsfaciliteter
En lille gruppe astronauter skal støtte robotterne, gribe ind ved fejl og installere kritiske komponenter. Men den menneskelige indsats holdes bevidst på et minimum, fordi langvarigt ophold på månen er både risikabelt og ekstremt dyrt.
Bygge med månestøv i stedet for betonbiler
For at undgå at sende en endeløs strøm af raketter med byggematerialer, vil Shimizu udnytte månens egne råstoffer i videst muligt omfang. Det øverste lag månejord, det såkaldte regolith, består af oxidforbindelser, der lader sig bearbejde effektivt.
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 lokalt fra månejorden. Det sparer enormt på opsendelsesomkostninger og vægt. Selvkørende fabriksenheder vil bevæge sig langs ækvator, bearbejde lokale materialer og montere nye paneler, mens de skrider frem.
Den kæmpestore regning: hvem skal egentlig betale for det her?
På papiret lyder alt imponerende, men ét problem stikker ud frem for alt: omkostningerne. Hvor meget penge der præcist er tale om, tør selv Shimizu ikke sige. Yoshida indrømmer, at der endnu ikke foreligger et seriøst kostnadsoverslag.
Den japanske økonom Masanori Komori finder idéen tiltalende, men finansielt urealistisk på kort sigt. Han mener, at Japan er bedre tjent med at satse på eksisterende alternativer — såsom geotermisk energi fra vulkanske områder — som er langt billigere og teknisk set betydeligt enklere.
Ud over selve konstruktionen skal transmissionsteknologien også skaleres massivt op. At rette mikrobølge- og laserstråler præcist over afstanden mellem jord og måne — cirka 384.000 kilometer — kræver en fejlmargin, der aldrig tidligere er opnået i denne størrelsesorden. Det kræver blandt andet bakkeanlæg på jorden, der holder strålerne præcist 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 rumorganisationer som JAXA eller NASA, intet budget og ingen udfoldet tidsplan. Idéen dukkede op i publikationer om måneforskning, men resulterede i få konkrete skridt.
Atomkatastrofen ved Fukushima i 2011 ændrede kortvarigt tonen. Japan havde lukket dusinvis af kernereaktorer, hvilket øgede efterspørgslen på alternative energikilder. I den kontekst fik Luna Ring-planen pludselig større opmærksomhed i medier og politik — om end uden konkrete tilsagn eller investeringer.
De seneste år er der ikke fremkommet større offentlige opdateringer. Alligevel forbliver Yoshida optimistisk. Han peger på, at alle de nødvendige byggesten allerede eksisterer enkeltvis: solpaneler, robotter, mikrobølgetransmission og laserteknologi. Det afgørende skridt består i at samle og opskalere dem til brug på et andet himmellegeme.
Derfor forsker flere lande i solenergi fra månen
Japan er ikke det eneste land, der betragter månen som energikilde. Både Kina og USA forsker i solenergi fra rummet. Den store fordel er tydelig: ingen vejrproblemer, ingen knaphed på areal i tætbefolkede egne og en nærmest konstant tilstrømning af sollys.
For lande, der i dag er stærkt afhængige af fossile brændstoffer, kan et sådant anlæg på lang sigt udgøre en vej til at kombinere energisikkerhed med klimamål. Spørgsmålet er blot, om rumbaserede projekter hurtigt nok kan gøres tilstrækkeligt billige og sikre — sammenlignet med for eksempel havvind, storskala energilagring og brintproduktion på jordens overflade.
Hvad det betyder for energi, teknologi og sikkerhed
Skulle et månebælte nogensinde blive til virkelighed, vil diskussionen om energipolitik forrykke sig markant. Energisystemer vil i langt højere grad blive organiseret globalt og centralt, med nogle få enorme kilder, der leverer strøm til hele kontinenter. Det gør lande mindre afhængige af egne gasfelter og olietankere, men øger til gengæld afhængigheden af kompleks og sårbar infrastruktur i rummet.
Sikkerhedsspørgsmålet spiller også en central rolle. Mikrobølgestråler og kraftige lasere, der bærer nok energi til at forsyne hele byer, må under ingen omstændigheder ved et uheld rettes mod befolkede områder. Derfor er der behov for omfattende forskning i fejlsikre systemer, automatisk afbrydelse og internationale aftaler om drift og overvågning.
Foreløbig er Luna Ring primært et retningsgivende koncept. Det tvinger politikere, forskere og energivirksomheder til at tænke længere frem end den næste vindmølle eller det næste gasfyrede kraftværk. I praksis vil forbedrede solpaneler, billigere batterier, brintlagring og mere intelligente net på jordens overflade bære den største del af den grønne energiomstilling i den nærmeste fremtid.
Den, der studerer Shimizus plan nærmere, opdager hurtigt, 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 rumfart, energieksperter og iværksættere bruger allerede sådanne koncepter som øvelsesgrundlag for at beregne, hvad der er fysisk muligt, hvad der er økonomisk realistisk, og hvor de største teknologiske huller befinder sig.
