Az űralapú számítástechnika és napenergia azért is került a fókuszba a minap, mert Elon Musk bejelentette, hogy a világ legnagyobb félvezető/chipgyártó vállalatát kívánja felépíteni a texasi Austinban, ahogy arról az Economx is részletesen beszámolt. A műholdakon a chipek számítási feladatokat fognak végezni az oda telepítendő adatközpontokban, miközben az ott termelt napenergia biztosítaná a működés feltételeit.
Vagyis ezek a 2026-os technológiai előrejelzések szerint már aktív fejlesztési fázisban lévő projekteket feltételeznek. A számítási kapacitások Föld körüli pályára helyezése kulcsfontosságú válasz az AI-boom okozta energia- és infrastruktúra-igényre, hiszen az adatközpontok hihetetlen mennyiségben fogyasztják az energiát.
Az adatokat tehát nem küldik vissza a Földre feldolgozásra, hanem közvetlenül az űrben lévő eszközön (műholdon, űrállomáson) végzik el a műveleteket. Mások szerint inkább a napenergiát kellene a Földre küldeni, hogy az itteni adatközpontokat táplálják, így elkerülhetők a fölösleges komplikációk.
Húsz év múlva gigantikus változások várhatók
Az űralapú napenergia-termelő (SBSP - Space-Based Solar Power) rendszerek nagy műholdakon alapulnak, ahol az idő több mint 99 százalékában látható a nap. Vagyis a műholdak a nap 24 órájában, a hét minden napján képesek befogni a napenergiát függetlenül az időjárástól, az évszakoktól vagy a Föld forgásától. Ezt az energiát mikrohullámokká vagy lézerekké alakítják, és a Földön lévő vevőállomásokra továbbítják, ahol visszaalakítják elektromos árammá.
Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma és a NASA közös jelentése szerint az űrbe telepített napelemes rendszerek folyamatos, szabályozható tiszta energiát tudnának biztosítani, ami alapvetően különbözne a hagyományos megújuló energiaforrásoktól. A szakaszos termelés helyett az orbitális napelemek alapterhelési energiaforrásként működhetnének, hiszen a földi megújulók esetében nincs termelés, ha nem fúj a szél vagy éppen nem süt a nap, miközben a hálózatnak nonstop van egy alapvető kapacitásigénye.
A NASA szerint az űrbe telepített napelemek képesek távoli régiókba, katasztrófa sújtotta övezetekbe, sőt, akár katonai műveleti helyszínekre is energiát szállítani anélkül, hogy a meglévő hálózati infrastruktúrára támaszkodnának. Elméletileg az energia oda sugározható, ahová szükség van rá. Ez a rugalmasság teszi az ötletet különösen vonzóvá az elektrifikáció, a mesterséges intelligencia által vezérelt energiaigény és a nemzeti hálózatokra nehezedő növekvő nyomás korában. Ma már ennek nincs technológiai akadálya, egyelőre a csillagászati költségek jelentik a féket.
A brit Energiaügyi Biztonsági és Zéró Kibocsátási Minisztérium (DESNZ - Department for Energy Security and Net Zero) megbízásából készült tanulmány szerint a kisebb léptékű SBSP-rendszerek már 2040 körül versenyképes költségűvé válhatnak más kereskedelmi áramforrásokhoz képest, különösen akkor, ha például a tengeri szélerőművek meglévő infrastruktúráján keresztül kapcsolódnak a hálózatra. A londoni King’s College kutatói tavaly kimutatták, hogy 2050-re az űrben működő napelemek akár 80 százalékkal is csökkenthetik Európa igényét a földi megújuló energiára.
Az MIT űrbe telepített napenergia-ütemterv kutatása azt is sugallja, hogy a moduláris műholdak kialakítása és a robotok általi összeszerelés realisztikusabbá teheti a telepítést, mint azt korábban feltételezték. Egyetlen hatalmas szerkezet felbocsátása helyett a jövőbeli rendszereket lépésről lépésre, darabonként lehetne megépíteni az űrben.
Éjjel-nappal
Az SBSP korlátlan mennyiségű, szabályozható alapellátást képes biztosítani, amelynél nem jelentkezik az időszakos termelés problémája, nyilatkozta korábban az Euronews-nak Greennek Adam Law, a Loughborough Egyetem Megújulóenergiarendszer-technológiai Központjának (CREST) kutatója.
A legfrissebb jelentések szerint a nagy technológiai vállalatok már keresik az űrbe telepített napelemes kapacitásokhoz való hozzáférés lehetőségét, különösen mivel az adatközpontok és a mesterséges intelligencia infrastruktúrája növeli az áramfogyasztást. A vonzerő itt nyilvánvaló: mindig elérhető megújuló energia korlátozások nélkül, hiszen ezek a hatalmas napelemes rendszerek éjjel-nappal, időjárástól független tiszta energiát biztosítanak, ami elengedhetetlen a jövő energiahálózatainak stabilitásához.
Már számos startup – például a brit Space Solar vagy az amerikai Virtus Solis – állami és magánforrások segítségével fejleszti az SBSP-rendszereket, bár azok fenntartása sem lesz egyszerű feladat – különösen akkor, ha valami meghibásodik. Az energiát továbbító sugár biztonsága további kockázati tényező, azonban Law szerint annak intenzitása elég alacsony ahhoz, hogy ne jelentsen veszélyt sem az emberre, sem a vadon élő állatokra vagy például a madarakra.
Ugyanakkor az, hogy mindezt az űrbe vigyük, már egyáltalán nem lesz olcsó. Friss jelentések szerint négy fázisban minimum 15 milliárd eurónyi kutatás-fejlesztési forrásra lesz szükség ahhoz, hogy megszülethessen az űrben működő naperőművek első, pályára állított prototípusa, tette hozzá Law.
Kihívások
Vagyis a növekvő lendület ellenére az űrbe telepített napenergia továbbra is jelentős technikai, pénzügyi és szabályozási akadályokkal néz szembe. Több ezer tonna hardver pályára állítása jelentős költségvonzatot feltételez, illetve a vezeték nélküli energiaátvitelnek biztonságosnak, hatékonynak és pontosnak kell lennie. Az orbitális infrastruktúrával kapcsolatos nemzetközi irányítási mechanizmusok pedig még mindig csak fejlődési fázisban vannak.
A NASA elemzése még több aggodalomra ad okot, beleértve az űrszemét kockázatát, az átviteli veszteségeket és a nagy orbitális struktúrák fenntartásának összetettségét. Még ha a technológia működik is, az érdemi energiatermelésre való kiterjesztése példátlan koordinációt igényel a kormányok és a magánszektor között.
De szintén fontos szempont a költséghatékonyság, hiszen a földi napenergia ára továbbra is csökken, az akkumulátoros tárolás technológiája folyamatosan fejlődik, és az atomenergia újra előtérbe kerül. A lényeg az, hogy az űrbe telepített napenergiának nemcsak működnie kell, hanem versenyképesnek is kell lennie.
A Meta már lépett
Mindenesetre az űrbe telepített futurisztikus elképzelésből komoly energiatermelési alternatíva születhet, Amerikában már be is indultak a vállalatok. A Meta (Facebook) szerződést kötött az Overview Energy-vel, amely űralapú napenergiával látja el majd az AI adatközpontjait. A kontraktus értelmében az Overview akár egy gigawattnyi energiát is továbbít, amelyet a Meta adatközpontok fognak felhasználni, amikor más energiaforrások, például a földi napenergia nem állnak rendelkezésre.
Az Overview egyébként még tavaly mutatta be azt a technológiát, amellyel a napenergia az űrben gyűjthető, és lézerek segítségével a földi napelemparkokba küldhetők, lehetővé téve számukra, hogy akkor is termeljenek áramot, amikor egyébként tétlenek lennének. Az Overview 2028-ra tervezi a technológia űrbeli bemutatóját, a kereskedelmi szolgáltatás pedig már 2030-ban megkezdődhet.
Az űrben termelt napenergia egyre fontosabb trend lehet a jövőre nézve, néhány vállalat már fontolóra is vette adatközpontjainak űrbe költöztetését. Az elmúlt hónapokban számos vállalat nyújtott be kérelmet az USA-ban a Szövetségi Kommunikációs Bizottsághoz (FCC) hatalmas műhold-rendszerek telepítésére, amelyek orbitális adatközpontokként szolgálnának, kihasználva a folyamatosan rendelkezésre álló napenergiát.
„A műholdak jelentős költség- és energiahatékonyságot érnek el a közel állandó napenergia hasznosításával, miközben jelentősen csökkentik a földi adatközpontok környezeti terhelését” – nyilatkozta a SpaceX januári beadványában, amelyben hatalmas mennyiségű műhold telepítésének engedélyét kérte, hogy gigantikus felhő alapú számítási kapacitást biztosítsanak.