نقل طاقة الشمس بلا أسلاك: اليابان تطور طريقة لتحويل الكهرباء من الفضاء إلى الأرض

الاختبار العملي لنقل الطاقة من الفضاء إلى الأرض عبر الموجات الميكروية يمثل خطوة غير مسبوقة تعيد رسم خارطة مستقبل الطاقة النظيفة، فقد أعلنت اليابان عن مشروع «أوهيـساما» (OHISAMA) الذي يُعد أول تجربة عملية في العالم لنقل الطاقة الشمسية الفضائية إلى الأرض، في محاولة لتوفير مصدر طاقة متجدد ومستدام عبر تقنيات حديثة تتجاوز القيود التقليدية.

مشروع أوهيـساما: الاختبار العملي لنقل الطاقة الشمسية الفضائية عبر الموجات الميكروية

يأتي مشروع أوهيـساما كأول اختبار عملي لنقل الطاقة من الفضاء إلى الأرض عبر الموجات الميكروية، تحت إشراف وكالة الفضاء اليابانية (JAXA) بالتعاون مع جامعات محلية، بهدف تقييم إمكانية التقاط الطاقة الشمسية في مدار أرضي وتحويلها إلى موجات ميكروية تُرسل إلى محطات استقبال على الأرض؛ حيث يدور قمر صناعي تجريبي بحجم غسالة منزلية على ارتفاع 400 كيلومتر، لتوجيه دفق من الطاقة إلى هوائيات في مدينة «سُوَوا» وسط اليابان، وفقًا لموقع dailygalaxy، ما يجعل هذا المشروع فريدًا من نوعه في تاريخه العملي.

أهمية مشروع نقل الطاقة الشمسية الفضائية عبر الموجات الميكروية ومستقبل الطاقة النظيفة

على الرغم من أن الطاقة المنقولة في هذا الاختبار لن تتجاوز قدرة تشغيل آلة تحضير القهوة، إلا أن نقل الطاقة من الفضاء إلى الأرض عبر الموجات الميكروية يفتح آفاقًا استراتيجية واسعة، فهو أول تطبيق فعلي لتقنية الطاقة الشمسية الفضائية التي ظهرت فكرتها في ستينيات القرن العشرين لكنها ظلت نظرية بسبب تعقيد التقنيات وارتفاع التكاليف؛ أما اليوم، ومع التطور في تقنيات الإرسال الميكروي وانخفاض تكاليف الإطلاق نتيجة للقطاع الخاص مثل «سبيس إكس»، فمن المتوقع أن يصبح الحلم واقعًا، إذ يوفر الفضاء ضوءًا شمسيًا دائمًا من دون تأثر بالليل أو الطقس، ما يجعل الطاقة الشمسية الفضائية بديلًا أكثر فاعلية للطاقة المتجددة الأرضية.

التحديات الاقتصادية والفنية في مشروع نقل الطاقة من الفضاء عبر الموجات الميكروية ورؤية اليابان المستقبلية

رغم الإثارة الكبيرة الوافدة من تطوير هذا المجال، تواجه فكرة نقل الطاقة من الفضاء إلى الأرض عبر الموجات الميكروية تحديات فنية تكمن في ضرورة توجيه الإشعاع الموجي بدقة مذهلة لا تتجاوز 0.001 درجة، حيث إن أي انحراف طفيف يؤدي إلى إضعاف الإشارة أو فقدانها؛ إلى جانب التحديات الاقتصادية، إذ تشير دراسة لوكالة «ناسا» عام 2021 إلى أن كلفة الطاقة الشمسية الفضائية قد تكون أعلى بعشر مرات من الطاقة الشمسية أو الرياح الأرضية. مع ذلك، تظل اليابان، التي تستورد أكثر من 90% من احتياجاتها من الطاقة، مُصممة على النجاح في مشروع أوهيـساما كخطوة نحو الاستقلال الطاقي وتقليل الاعتماد على الطاقة النووية بعد كارثة فوكوشيما في 2011، مما قد يُحدث طفرة في تأسيس بنية تحتية فضائية للطاقة النظيفة تُضيء مدن الأرض بأشعة الشمس القادمة من الفضاء.

• تجارب وكالة «جاكسا» السابقة التي تهيأت للمشروع
• الحجم والتقنيات المستخدمة في القمر الصناعي التجريبي
• فوائد الطاقة الشمسية الفضائية مقارنة بالطاقة التقليدية
• العقبات الفنية والاقتصادية التي تواجه نقل الطاقة الفضائية

هذا المشروع الطموح يُجسد إرادة اليابان في استغلال القدرات الفضائية لتأمين مصادر طاقة مستقرة ونظيفة، متجاوزًا حدود الأرض الضيقة التي شبّهها البروفسور ناوكي شينوهارا بقوله: «لقد نفدت لدينا المساحة على سطح الأرض، والخطوة التالية المنطقية هي استغلال السماء»، ليشرع العالم في تجربة قد تغير شكل الطاقة المتجددة إلى الأبد