بعد كارثة مفاعلات فوكوشيما اليابانية أعادت الكثير من الدول التفكير بشأن مصادر طاقتها، لتتجنب أى مخاطر مستقبلية تتبع الخيار النووى. و عليه كشفت شركة "شيميزو SHIMIZU" اليابانية عن فكرة لتحويل القمر إلى محطة ضخمة لتوليد الطاقة ثم تعيد بثها إلى الأرض.كانت هذه الفكرة احدى مخططات ناسا للعودة إلى القمر إلا أنها توقفت أيضا بسبب إيقاف المشروع ككل كما ذكرنا سلفا، إلى أن جاءت شركة "شيميزو" لتعيد إحياء الفكرة مرة أخرى.
يتميز القمر بموقع إستراتيجى بين الأرض و الشمس فكما تتمتع الأرض بضوء الشمس ، ينال القمر أيضا قسطا وافر منه كافي لجعله مضيئا و تقدر كمية الطاقة التى تصله من الشمس بنحو 13000 تريليون وات تكفى نسبة واحد بالمئة منها لسد حاجة الأرض من الطاقة.
تسعى شيميزو إلى تنفيذ ذلك المشروع الضخم تحت إسم "حلقة لونا LUNA ring" و هى حزام من الخلايا الشمسية يغطى محيط القمر بالكامل من عند خط الإستواء يقدر بـ 6800 ميل طولا و 12 ميل عرضا حيث يتعرض خط الإستواء إلى كم ثابت و دائم من الضوء. تقوم الخلايا على الجانب المواجهه للشمس بتحويل الأشعة الضوئية إلى كهرباء تسرى فى كابلات طويلة حتى تصل إلى محطات الإرسال على الجانب الآخر المواجهه لكوكب للأرض. تعمل محطات الإرسال على تحويل الكهرباء إلى موجات ميكروية و أشعة ليزرية ثم تبثها إلى محطات الإستقبال على الأرض، و ما أن تتحول الموجات و الليزر إلى كهرباء مرة أخرى فإنها تتوزع حول العالم لتغذى حاجات البشر جميعا بشكل متساوى و عادل.
يتميز "حزام لونا" بالكفاءة العالية فى الإستفادة الكاملة من ضوء الشمس تصل إلى 10 أضعاف كفاءة المزارع الشمسية على الأرض ، فلا وجود لغلاف جوى يحيط بالقمر و بالتبعية لا سحب أو مناخ سيئ يمكن أن يؤثر على كفاءة وصول ضوء الشمس إليه. أيضا تدفق الطاقة من القمر إلى الأرض لا يتوقف 24 ساعة فى اليوم و 7 أيام فى الأسبوع، فى كل الأوقات يتعرض جزء منه للشمس بعكس المزارع الشمسية التقليدية التى تعمل نهارا بحسب الحالة الجوية و لا تعمل ليلا بالطبع.
تمتلك شيميزو رؤية كاملة لبناء حزام لونا من موارد القمر، بالنظر إلى تكلفة بناءه على الأرض و إرساله إلى القمر ثم مهمة تركيبه و تجهيزه ،تجعل الفكرة غير مقبولة. إلا أن شيميزو تنوى إستغلال موارد القمر مع بعض المساعدات البسيطة من الأرض و الأهم من ذلك هو الإعتماد بشكل شبه كامل على الروبوتات لبناء الحزام و التى يتم التحكم فيها عن بعد من كوكب الأرض!
عن المياه اللازمة للبناء فمن تربة القمر مع إضافة الهيدروجين المنقول من الأرض يمكن الحصول عليها . و الإسمنت أيضا يستخرج من التربة و بخلطه مع الحصى و التربة القمرية مرة أخرى نحصل على المواد الخرسانية للبناء. أما القرميد و الألياف الضوئية و المواد اللازمة الأخرى يمكن الحصول عليها بالمعالجة بحرارة الشمس. الخلايا الشمسية نفسها تصنع من السيليكون الذى يتوفر بنسبة 23 بالمئة من التربة و بذلك يتم توفير تكاليف وقود الصواريخ اللازم لنقل الخلايا و كذلك كلفة تصنيعها من موارد أرضية.سوف تبث حلقة لونا 220 تريليون وات من الطاقة ، و بينما يفقد جزء كبير منها فى الفضاء، يصلنا على الأرض 8.8 تريليون وات سنويا.
طبقا للجدول الزمنى الموضوع لتجهيز ذلك المشروع الطموح، من المتوقع البدأ فى تنفيذه فعليا عام 2035 بالتقنيات المتوفرة و المثبتة حتى الآن من خلايا شمسية و محطات إرسال ليزرية و ميكروية و حتى الروبوتات الآلية ، مع الأخذ فى الإعتبار عدم تحديد نسبة معينة للعقبات أو المشكلات التى قد تواجه بناء محطات الطاقة الليزرية على القمر.
القمر هو التابع الطبيعى للأرض و يعتقد أنه كان فى يوم ما جزءا لا يتجزأ منها ،لذا فإن إستغلاله لخدمة بنى آدم و ضمان إستمرار بقاءهم هو أمر ضرورى ، و بخاصة لإمتلاكه المقومات اللازمة لحل مشكلة عويصة تنتظرنا عاجلا أم آجلا، فمن القمر طاقة ثبث فى الأرض حياة…
ما هى قصة حزام الطاقة؟
هذا الفيزيائى فريمان دايسون
جاءته يوما ما فكرة غريبة……فمعروف وبديهى أن حضارة الإنسان تتطور بإستمرار…وبالتالى معدل إستهلاك الإنسان للطاقة يتزايد بإستمرار
بالنسبة لنا على الأرض مصادر الطاقة منها ما هو متجدد ومنها ما هو ناضب
-الوقود الحفرى
-طاقة الرياح
-الطاقة النووية
-الطاقة الشمسية
هذه الأخيرة تحديدا لا يستخدمها الإنسان بالشكل الأمثل
فكر الفيزيائى دايسون
ماذا لو أن هناك حضارة ما شديدة التطور تعيش حول نجم ما فى الكون…بحيث يستطيع أهل هذه الحضارة إستغلال طاقة نجمها على الوجه الأمثل…أى أنها ستستفيد من كل فوتون طاقة صادر من هذا النجم
أو ستلتهم أو تنهب طاقة النجم كلها
كيف يكون ذلك؟
فكر السيد دايسون فى أن هذه الحضارة لا بد أن تكون حزام طاقة حول النجم يمتص كل الطاقة الصادرة من هذا النجم
ومن وجهة نظره الحزام يأخذ شكل من 3
أولا: أسراب دايسون
مجموعة من الأقمار الصناعية تدور فى مدار جاذبية ما حول النجم تشكل حلقة وحيدة تحيط بالنجم…..كل قمر صناعى يمتص كل ما يصل إليه من طاقة النجم ويعاود بثها لأهل هذه الحضارة على كوكبهم المتطور
إعادة البث قد تكون على هيئة أمواج ميكروويف عالية الطاقة
أصعب ما سيواجه الناس كيفية التحكم فى حركة هذا العدد الهائل من الأقمار الصناعية دون حدوث تصادم بينها
وبالنسبة لنا نحن على الأرض
سنستطيع رصد النجم…ولكن قد نذهل من كم الطاقة الضئيل الصادر منه مقارنة بنجوم أخرى قريبة منه ..بالمقياس الكونى طبعا
ثانيا: فقاعة دايسون
لا تختلف كثيرا عن سابقتها…سوى أنها مجموعة متراصة من الحلقات حول النجم وليس حلقة واحدة فقط
ولا بد أن تتكافئ الحلقات فى
– قوة جذب النجم لكل قمر فيها ونظيره المقابل من الجهة الأخرى لنفس الحلقة
-قوة الضغط الإشعاعى الناتجة من النجم والتى تدفع الأقمار بعيدا عنه
فلابد إذن أن يضع سكان هذه الحضارة الأقمار فى المكان المناسب بمنتهى الدقة حيث تتكافئ كافة القوى…ويتمتع النظام ككل بالتوازن التام
ولكى نتخيل ضخامة مشروع كهذا
لو وضعت فقاعة دايسون على بعد وحدة فلكية فقط من الشمس…لبلغت كتلة أقمارها تقريبا 2.17*10^20 كجم…..ولو فرضنا كتلة القمر الواحد 2.17 طن….سنحتاج 10^17 قمر صناعى!
أى أننا سنحتاج بالأساس طاقة مهولة لدفع هذه الكتلة الجبارة خارج نطاق جاذبية الأرض
غلاف دايسون
هى أعلى مرحلة من الكثافة يمكن أن تتخيلها..لأقمار صناعية وسفن مدارية تحيط بالنجم…فكأنها عشرات الفقاعات المتداخلة
من شأن غلاف كهذا أن ينتج فى الساعة الواحدة طاقة تعادل 33 تريليون مرة مثل الطاقة التى إستهلكتها البشرية عام 1998 !!
بالنسبة لنظامنا الشمسى
الغلاف لا بد أن يكون بعد مدار الأرض
وأيضا بعد مدار الكواكب…حتى لا يخل بالنظام البيئى لكل كوكب والمعتمد أساسا على الشمس
قد يكون قبل حزام كويبر
ولن يستطيع أحد أن يراقب الشمس كنجم براق من خارج النظام الشمسى
كل ما سيراه بقعة فى الكون شديدة الخفوت…لكنها مصدر للأشعة تحت الحمراء..الناتجة من الحرارة المرتفعة نسبيا لسطح الأقمار الصناعية عما حولها من فضاء
وجدير بالذكر أن سلسلة أفلام الخيال العلمى حرب النجوم
برز فيها بوضوح فكرة غلاف دايسون كمصدر أساسى للطاقة
