Zephyrnet-logo

Ruimtespiegels: dromen om de nacht de klok rond in dag te veranderen

Datum:

Onlangs heeft een bedrijf van voormalig SpaceX-medewerker Ben Nowack – genaamd Reflect Orbital – aangekondigd dat het nu klaar is om gigantische spiegels in de ruimte te plaatsen om de zonneschijn op zonneparken op de grond te reflecteren. Dit is een idee dat al honderd jaar bestaat, zowel om de nacht te verslaan door zonlicht op het oppervlak te reflecteren, als om hetzelfde zonlicht te verwerpen en de oppervlaktetemperatuur te verlagen. De centrale vraag hier is misschien wat het effect zou zijn van het op zo'n grote schaal toevoegen of aftrekken (of beide) van zonnestraling als wordt gesuggereerd?

Het effect van lichtvervuiling door bijvoorbeeld steden en straatverlichting kennen we al, wat erop wijst dat lichtvervuiling een sterk negatieve factor is voor het voortbestaan ​​van veel soorten. Ondertussen maakt een vermindering van de zonneschijn al deel uit van de seizoenen herfst en winter. Het valt niet te ontkennen dat de zonnestralen essentieel zijn voor het leven op aarde, terwijl de dag-nachtcyclus (evenals de seizoenen) gecreëerd door de rotatie van de aarde een integraal onderdeel vormen van alles, van slaap- en winterslaapcycli tot de voortplanting van talloze soorten. van planten, insecten, zoogdieren en ieders favoriete gevederde theropoden.

Heeft het, met deze effecten en de gigantische financiële investeringen die nodig zijn in het achterhoofd, zin om in de ruimte gestationeerde spiegels te gebruiken?

Nacht-verdwenen

<img decoding="async" data-attachment-id="670598" data-permalink="https://hackaday.com/2024/04/03/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock/znamya-2/" data-orig-file="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock-4.jpg" data-orig-size="600,412" data-comments-opened="1" data-image-meta="{"aperture":"0","credit":"","camera":"","caption":"","created_timestamp":"0","copyright":"","focal_length":"0","iso":"0","shutter_speed":"0","title":"","orientation":"0"}" data-image-title="Znamya-2" data-image-description data-image-caption="

De Znyamya 2-ruimtespiegel in een baan om de aarde. (Credit: RSC Energia)

”data-medium-file=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-in-day-around-the-clock. jpg” data-large-file=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock -4.jpg?w=600″ class=”size-medium wp-image-670598″ src=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of- de-nacht-in-dag-rond-de-klok-draaien.jpg” alt=”De Znyamya 2 ruimtespiegel in een baan om de aarde. (Credit: RSC Energia)” width=”400″ height=”275″ srcset=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the- nacht-in-dag-rond-de-klok-4.jpg 600w, https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into -day-around-the-clock-4.jpg?resize=250,172 250w, https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night- into-day-around-the-clock-4.jpg?resize=400,275 400w”sizes=”(max-breedte: 400px) 100vw, 400px”>

De Znyamya 2-ruimtespiegel in een baan om de aarde. (Credit: RSC Energia)

Van alle voorgestelde in de ruimte gestationeerde reflectoren en deflectoren is de enige die voorbij het theoretische teststadium is gekomen, de Sovjet-tijdperk Znamja ('banner') satelliet. Dit was oorspronkelijk een zonnezeilproject van Vladimir Syromjatnikov, die zou proberen er financiering voor te krijgen door het in 1988 voor te leggen aan de leiders van de USSR als een manier om dat te bereiken breng zonneschijn naar de noordelijke regio's van de USSR met hun korte, koude dagen. Dit zou de daglichturen voor buitenwerk verlengen en mogelijk ook toepassingen vinden in grootstedelijke omgevingen, waardoor de nacht effectief wordt verdreven en de behoefte aan straat- en binnenverlichting wordt weggenomen.

Niet lang nadat dit Znamya 2-project begon, stortte de USSR in, maar net als zoveel onderdelen van het ruimtevaartprogramma van de USSR zou Znamya 2 de onzekere jaren negentig ingaan onder auspiciën van nieuw opgerichte Russische bedrijven. Met die van de USSR me ruimtestation dat zich nog in een baan om de aarde bevond, was het het ideale platform van waaruit deze satelliet gelanceerd kon worden. Toen in februari 1993 dit experiment werd uitgevoerd vond plaatsHet werd als een succes beschouwd, waarbij de satelliet zijn spiegel van 20 meter uitvouwde en een vlek van gereflecteerd licht met een diameter van ongeveer 5 km over het Europa van vóór zonsopgang wierp.

Maar alsof de atmosfeer een verklaring aflegde, was het die dag boven Europa bewolkt, en degenen op de grond namen niet veel waar van dit nieuwe licht aan de hemel, waarvan werd gezegd dat het op één lijn lag met dat van de volle maan. Na dit experiment werd de Znamya 2.5-satelliet was voorbereid, met een grotere spiegel. Helaas mislukte de inzet van deze satelliet, waarbij de spiegel vast kwam te zitten op een antenne van het Progress-ruimtevaartuig. Na mislukte pogingen om de spiegel te bevrijden, werd de satelliet buiten gebruik gesteld en samen met Znyamya 2.5 ging het programma in de as.

Wat zou de impact zijn geweest als de USSR en zijn opvolgerstaat honderden of zelfs duizenden Znamya-satellieten in een baan om de aarde hadden gelanceerd?

Lichte vervuiling

<img decoding="async" data-attachment-id="672260" data-permalink="https://hackaday.com/2024/04/03/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock/artificial_light_sky_brightness_increase_north_america/" data-orig-file="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock-6.jpg" data-orig-size="680,700" data-comments-opened="1" data-image-meta="{"aperture":"0","credit":"","camera":"","caption":"","created_timestamp":"0","copyright":"","focal_length":"0","iso":"0","shutter_speed":"0","title":"","orientation":"0"}" data-image-title="artificial_light_sky_brightness_increase_north_america" data-image-description data-image-caption="

Toename van de kunstmatige helderheid van de nachtelijke hemel in Noord-Amerika (Bron: Ron Chepesiuk, 2009, Environmental Health Perspective)

” data-medium-file=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock- 6.jpg?w=389″ data-large-file=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day -rond-de-klok-1.jpg” class=”wp-image-672260 size-large” src=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams- of-turning-the-night-into-day-around-the-clock-1.jpg” alt=”Toename van de kunstmatige helderheid van de nachtelijke hemel in Noord-Amerika (Bron: Ron Chepesiuk, 2009, Environmental Health Perspective)” width=” 607″ height=”625″ srcset=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the- clock-6.jpg 680w, https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock-6 .jpg?resize=243,250 243w, https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock- 6.jpg?resize=389,400 389w, https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-in-day-around-the-clock -6.jpg?resize=607,625 607w”sizes=”(max-breedte: 607px) 100vw, 607px”>

Toename van de kunstmatige helderheid van de nachtelijke hemel in Noord-Amerika (Bron: Ron Chepesiuk, 2009, Environmental Health Perspective)

Hoe zou het gaan met een wereld zonder nacht? Dit is ook geen geheel theoretische vraag, zoals degenen die op of nabij de polen van de aarde wonen zich goed bewust zijn. Toch is het niet simpelweg een kwestie van dag of nacht, waarbij de hemel 's nachts over de hele wereld elk jaar een beetje helderder wordt. Op dit moment meer dan een derde van de wereldbevolking kan de Melkweg niet zien 's nachts niet meer, wat niet alleen een cosmetisch ongemak is, maar ook zeer reële gevolgen heeft voor de menselijke gezondheid. Een groot deel hiervan is te wijten aan de manier waarop het het circadiane ritme en aspecten ervan beïnvloedt, zoals de productie van melatonine.

An toenemende hoeveelheid bewijsmateriaal ondersteunt het idee dat blootstelling aan (kunst)licht 's nachts de productie van melatonine onderdrukt, wat een reeks ongewenste effecten kan hebben, waaronder slechte slaap en zelfs de ontwikkeling van kanker. A Overzichtsstudie uit 2018 door Leena Tähkämö en collega's in Chronobiology International constateert dat zelfs een toename van het niveau van de achtergrondverlichting (zelfs met de ogen gesloten) het circadiane ritme kan beïnvloeden. Dit is ook een probleem bij zwangere vrouwen 2021 studie door Karin Windsperger, MD en collega's in Geboorte over het gemak van de bevalling en de gezondheid van pasgeborenen beschrijft. Omdat melatonine de placenta passeert, zal een verstoord circadiaans ritme van de moeder dus ook de ontwikkeling van de foetus negatief beïnvloeden.

De ecologische effecten van een afnemende nacht te midden van verschijnselen als luchtgloed variëren van nieuwe selectieve druk op nachtelijke insecten en zoogdieren – bijvoorbeeld afgenomen effectiviteit van camouflage – tot het risico van uitsterven van hele soorten, zoals bij pasgeboren schildpadden die alleen weten weg te bewegen van de duisternis (de kust) naar het lichtere gebied (de door de maan verlichte oceaan), maar uiteindelijk op helder verlichte wegen kruipen waar ze vinden maar al te vaak hun vroegtijdige ondergang. De geval van de Posttoren in Bonn, Duitsland, laat duidelijk zien hoe vogels gedesoriënteerd kunnen raken door lichtvervuiling door gebouwen en vervolgens tegen die gebouwen aan kunnen botsen.

Eeuwige dag

<img loading="lazy" decoding="async" data-attachment-id="672268" data-permalink="https://hackaday.com/2024/04/03/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock/sun-synchronous_space_mirror_orbit_track/" data-orig-file="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock-9.jpg" data-orig-size="2576,1660" data-comments-opened="1" data-image-meta="{"aperture":"0","credit":"","camera":"","caption":"","created_timestamp":"0","copyright":"","focal_length":"0","iso":"0","shutter_speed":"0","title":"","orientation":"1"}" data-image-title="sun-synchronous_space_mirror_orbit_track" data-image-description data-image-caption="

24-uurs grondspoor van de geselecteerde optimale zonsynchrone baan. (Credit: Çelik et al., 2024)

” data-medium-file=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock- 2.jpg” data-large-file=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the -clock-9.jpg?w=800″ class=”size-medium wp-image-672268″ src=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams- of-turning-the-night-in-day-around-the-clock-2.jpg” alt=”24-uurs grondspoor van de geselecteerde optimale zonsynchrone baan. (Credit: Çelik et al., 2024)” width=”400″ height=”258″ srcset=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of- de-nacht-in-dag-rond-de-klok-9.jpg 2576w, https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the -nacht-in-dag-rond-de-klok-9.jpg?resize=250,161 250w, https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning- de-nacht-in-dag-rond-de-klok-9.jpg?resize=400,258 400w, https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning -de-nacht-in-dag-rond-de-klok-9.jpg?resize=800,516 800w, https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of- de-nacht-in-dag-rond-de-klok-9.jpg?resize=1536,990 1536w, https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams -of-de-nacht-in-dag-de-klok-9.jpg?resize=2048,1320 2048w”sizes=”(max-breedte: 400px) 100vw, 400px”>

24-uurs grondspoor van de geselecteerde optimale zonsynchrone baan. (Credit: Çelik et al., 2024)

Recentelijk lijkt de focus met ruimtespiegels gebaseerd te zijn op het aanpakken van het voornaamste probleem met fotovoltaïsche zonneparken, namelijk hun gebrek aan productie als de avond valt. Net zoals de Sovjet-planners zich houthakkers en boeren voorstelden die productief werkten in het eeuwige daglicht, zo zouden ook de huidige zonneparken dag en nacht stroom produceren. Hoewel Reflect Orbital niet veel (of helemaal geen) details heeft vrijgegeven over hoe hun voorgestelde satellietconstellatie eruit zou zien, zal een (door de EU Horizon 2020 subsidie ​​ondersteunde) 2024 studie door Onur Çelik en Colin R. McInnes, zoals gepubliceerd in Acta Astronautica, getiteld Een constellatieontwerp voor ronddraaiende zonnereflectoren om de zonne-energie op aarde te verbeteren beschrijft enkele implementatiebenaderingen.

Dit artikel suggereert in eerste instantie twintig ruimtespiegels in zonsynchrone banen aan het einde van de zonsopgang en zonsondergang, op een vrij typische manier. Het sterrenbeeld Walker. Wat niet typerend is, is dat in plaats van dat de satellieten proberen op te gaan in de duisternis van de ruimte, ze in plaats daarvan het equivalent van een satelliet flare steeg tot ruim boven de 9,000. In plaats van een glinstering die een astronoom die de nachtelijke hemel probeert vast te leggen van streek kan maken, zou hij in plaats daarvan een vrij smalle straal zonlicht naar de atmosfeer van de aarde blazen. Omdat de atmosfeer van de aarde geen optisch transparant medium is, maar in plaats daarvan licht breekt en verspreidt (vandaar Rayleigh-verstrooiing en blauwe luchten), zou dit een hemelgloed uit de hel creëren als je een astronoom bent.

Alleen al dat ene aspect zou genoeg moeten zijn om iedereen te ontmoedigen om ruimtespiegels te proberen om de nacht te verjagen. Als het de astronomie niet nog verder ruïneert, de andere aspecten van de gevolgen voor de menselijke gezondheid, ecologische vernietiging en welke opwindende gevolgen we ook als gevolg daarvan zouden ontdekken, zouden de enorme kosten en complexiteit van het plaatsen van deze enorme spiegels in de ruimte en het controleren ervan ervoor moeten zorgen dat iedereen even pauzeren.

Het richten van ruimtespiegels op de aarde en het raken van een paar PV-zonneparken is een prestatie waarbij, als je oplet, de marketing en onderzoeken nooit melding maken van wolken, mist of andere weersomstandigheden waardoor de zonneschijn het aardoppervlak niet bereikt. Ondertussen hebben we koolstofarme energiebronnen die geen ruimtespiegels of ecologische vernietiging nodig hebben om 24/7 te kunnen produceren.

De nacht herwinnen

<img loading="lazy" decoding="async" data-attachment-id="672274" data-permalink="https://hackaday.com/2024/04/03/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock/solar_plant_kl/" data-orig-file="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock-14.jpg" data-orig-size="1008,679" data-comments-opened="1" data-image-meta="{"aperture":"0","credit":"","camera":"","caption":"","created_timestamp":"0","copyright":"","focal_length":"0","iso":"0","shutter_speed":"0","title":"","orientation":"1"}" data-image-title="Solar_Plant_kl" data-image-description data-image-caption="

Onderdeel van het SEGS-zonnecomplex van 354 MW in het noorden van San Bernardino County, Californië

” data-medium-file=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock- 3.jpg” data-large-file=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the -clock-14.jpg?w=800″ class=”size-medium wp-image-672274″ src=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams- van-de-nacht-in-dag-rond-de-klok-3.jpg” alt=”Onderdeel van het 354 MW SEGS-zonnecomplex in het noorden van San Bernardino County, Californië” width=”400″ height=”269 ″ srcset=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock-14.jpg 1008w , https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock-14.jpg?resize=250,168 250w, https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock-14.jpg?resize= 400,269 400w, https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/space-mirrors-dreams-of-turning-the-night-into-day-around-the-clock-14.jpg?resize =800,539 800w” maten=”(max. breedte: 400px) 100vw, 400px”>

Onderdeel van het SEGS-zonnecomplex van 354 MW in het noorden van San Bernardino County, Californië

Als u zonne-energie wilt, maar het gebrek aan 24/7 productie u tegenhoudt, dan is dat het geval geconcentreerde zonne-energie (CSP) bestaat al een tijdje. Hoewel de op torens gebaseerde vorm van CSP, zoals Ivanpah in de Mojave-woestijn, een slechte reputatie heeft, al was het maar vanwege hun vogelsdodende krachten, omzeilt parabolische CSP veel van de problemen, waaronder minder gecompliceerde zonne-tracking, vanwege het parabolische deel . CSP wordt over het algemeen geleverd met een eigen warmteopslagsysteem, waardoor CSP urenlang ingebouwde energieopslag heeft en het dus een schakelbare energiebron maakt.

Hoewel opslagloze PV-zonnepanelen vroeger een hoger rendement behaalden, worden verzendbare stroombronnen tegenwoordig hoger gewaardeerd. CSP maakt een comeback. Deze zonnecentrales produceren 's nachts met plezier stroom uit hun opgeslagen warmte, hoewel ze het het beste doen in gebieden met veel zonneschijn. Net als de niet-zonne-optie van nucleaire en hydrodammen, delen deze niet de belangrijkste tekortkoming die PV-zonne-energie zo lastig maakt om te beheren, terwijl ze verzendbaar zijn, koolstofarm zijn en de nacht en de astronomie niet meer verpesten dan we al hebben gedaan. tot nu toe beheerd.

Gezien het belang van het in stand houden van de dag-nachtcyclus op aarde op basis van het bewijsmateriaal dat we beschikbaar hebben, hopen we dat we nooit ruimtespiegels werkelijkheid zullen zien worden, en dat we ons in plaats daarvan kunnen concentreren op technologieën die het leven op aarde echt zullen verbeteren. Of, als we echt PV-zonne-energie en satellieten willen doen, kunnen we dat doen een grote stapel geld verbranden aan in de ruimte gestationeerde zonne-energie terwijl de kostbare nacht intact blijft.

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img