Thread Rating:
  • 0 Vote(s) - 0 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Tenaga Surya Berbasis Ruang Angkasa
#1
[Image: dyson-harrop.jpg]
konsep Tenaga Surya Berbasis Ruang Angkasa

[Image: 141216174738-space-solar1-horizontal-large-gallery.jpg]
gambaran sederhana satelit tenaga surya yang mengirimkan energi listrik menuju bumi

sebelum membaca artikel, tolong baca keterangan dibawah ini terlebih dahulu


[Image: 300px-Suntower.jpg]
NASA Suntower concept.
Tenaga surya berbasis ruang angkasa (TSBRA) adalah konsep yang mengumpulkan tenaga surya di angkasa (menggunakan "STS", yaitu, "satelit tenaga surya" atau "satelit sistem daya") untuk digunakan di bumi. Ini telah ada dalam penelitian sejak awal tahun 1970.
 
TSBRA akan berbeda dari metode tenaga surya terbaru dalam sarana yang digunakan untuk mengumpulkan energi akan berada pada satelit yang mengorbit bukan pada permukaan bumi seperti pada umumnya. Beberapa manfaat yang diproyeksikan sistem tersebut adalah tingkat penyerapan energi yang lebih besar dan lama serta tidak ada halangan atmosfer dan masalah waktu malam karena satelit akan selalu ada di posisi yang mendapatkan sinar matahari langsung tanpa halangan atmosfer dan tanpa ada jeda malam
 
Bagian dari energi matahari (55-60%) hilang dalam perjalanan melalui atmosfer oleh efek refleksi dan penyerapan. Sistem tenaga surya berbasis ruang angkasa mengkonversi sinar matahari ke microwave di luar atmosfer, demi menghindari kerugian tersebut, dan downtime (waktu malam) karena rotasi bumi.
 
Selain biaya pelaksanaan sistem seperti itu, TSBRA juga memperkenalkan beberapa rintangan baru, terutama masalah transmisi energi dari orbit ke permukaan bumi untuk digunakan. Karena kabel yang membentang dari permukaan bumi ke satelit yang mengorbit praktis tidak layak dengan teknologi saat ini, TSBRA desain umumnya termasuk penggunaan beberapa cara transmisi nirkabel tenaga. Satelit mengumpulkan akan mengubah energi matahari menjadi energi listrik di papan(board), menyalakan pemancar microwave atau laser emitor, dan memfokuskan sorotan menuju penerima (rectenna) pada permukaan bumi. Kerusakan Radiasi dan micrometeoroid juga bisa menjadi masalah untuk TSBRA.
 
TSBRA dianggap sebagai bentuk energi yang dapat diperbaharui atau hijau(energi ramah lingkungan), energi terbarukan, dan kadang-kadang dianggap proposal teknik iklim(ilmu yang mempelajari tentang iklim) . Hal ini menarik bagi mereka yang menginginkan solusi skala besar untuk perubahan iklim antropogenik atau menghentikan bahan bakar fosil (misalnya minyak bumi).
 
TSBRA sedang aktif diikuti oleh Jepang dan Cina. Pada tahun 2008 Jepang melewati ruang angkasa dengan dasar hukum yang didirikan untuk tenaga surya di ruang angkasa sebagai tujuan nasional [3] dan JAXA memiliki peta jalan ke TSBRA komersial. Proposal untuk Amerika Serikat untuk memimpin dalam tenaga surya ruang angkasa baru-baru ini telah menerima perhatian tingkat tinggi setelah memenangkan diplomasi, pembangunan, pertahanan sebuah kompetisi yang disponsori oleh Menteri Pertahanan, Sekretaris Negara, dan Direktur USAID.
 
Sejarah
[Image: 220px-Space_to_ground_microwave%2C_laser_pilot_beam.png]
A laser pilot beam guides the microwave power transmission to a rectenna.
panduan uji coba sinar laser transmisi daya microwave ke rectenna (penerima)
 
Pada tahun 1941, penulis fiksi Isaac Asimov menerbitkan cerita pendek fiksi ilmiah "Reason", di mana sebuah stasiun ruang angkasa mengirimkan energi yang dikumpulkan dari sinar matahari untuk berbagai planet menggunakan microwave beam. Konsep TSBRA, awalnya dikenal sebagai sistem satelit tenaga surya (SSTS), pertama kali dijelaskan pada November 1968.  pada tahun 1973 adalah Peter Glaser diberikan nomor paten US 3,781,647 untuk metode transmisi daya jarak jauh (misalnya dari STS ke permukaan bumi) menggunakan microwave dari sebuah antena sangat besar (hingga satu kilometer persegi) dari satelit ke satu yang jauh lebih besar yang sekarang dikenal sebagai rectenna, di permukaan bumi.
 
Glaser adalah seorang wakil presiden di Arthur sedikit D., Inc. NASA menandatangani kontrak dengan ADL untuk memimpin empat perusahaan lain dalam sebuah penelitian yang lebih luas pada tahun 1974. Mereka menemukan bahwa, sementara konsep memiliki beberapa masalah utama-terutama biaya, menempatkan peralatan yang diperlukan dalam orbit dan kurangnya pengalaman pada proyek-proyek skala ini dalam ruang angkasa itu.
 
Antara 1978 dan 1986, Kongres resmi Departemen Energi (DoE) dan NASA untuk bersama-sama menyelidiki konsep. Mereka menyelenggarakan pengembangan konsep sistem daya satelit dan evaluasi Program. beberapa laporan yang diterbitkan menyelidiki kelayakan teknik sebuah proyek teknik.
it termasuk:
  • Kebutuhan sumber daya (bahan penting, energi, dan permukaan bumi) 
  • Skenario menejemen/keuangan 
  • Penerimaan publik
  • Peraturan negara setempat yang menerima fasilitas antena yang diterapkan satelit daya sistem Microwave 
  • Partisipasi mahasiswa 
  • Potensi Laser untuk transmisi daya TSBRA 
  • Perjanjian-perjanjian internasional 
  • Sentralisasi/desentralisasi 
  • Pemetaan daerah pengecualian untuk situs Rectenna 
  • Isu-isu ekonomi dan demografi terkait penggunaannya
  • Beberapa pertanyaan dan jawaban 
  • Efek Meteorologi pada propagasi Sinar Laser dan laser surya langsung  
  • Percobaan jangkauan publik 
  • Daya transmisi dan penerimaan teknis serta penilaian
  • Transportasi antariksa
Dihentikan
[Image: 220px-NASA_solar_power_satellite_concept_1976.jpg]
gambaran konsep satelit tenaga surya pada tempatnya (orbitnya). yang ditampilkan adalah antena transmisi microwave. satelit tenaga surya telah berada di orbit geosynchronous 36.000 mil diatas permukaan bumi. NASA 1976

Proyek tidak dilanjutkan karena perubahan dalam pemerintahan setelah pemilihan US Federal tahun 1980. Kantor Technology Assessment menyimpulkan "terlalu sedikit yang saat ini diketahui tentang aspek teknis, ekonomi dan lingkungan STS untuk membuat keputusan, apakah akan melanjutkan dengan perkembangan dan penyebaran. Selain itu, tanpa penelitian lebih lanjut tentang STS atau program teknik sistem verifikasi akan menjadi usaha yang berisiko tinggi."
 
Pada tahun 1997 NASA yang dilakukan "Terlihat segar", studi untuk memeriksa negara dari kelayakan TSBRA . Dalam menilai "Apa yang berubah" karena DOE , NASA menyatakan bahwa "kebijakan ruang angkasa Nasional AS sekarang disebut NASA untuk membuat investasi yang signifikan dalam teknologi untuk menurunkan biaya transportasi ETO (bumi ke orbit) secara dramatis. Hal ini, tentu saja, menjadi syarat mutlak untuk tenaga surya ruang."
 
Sebaliknya, Dr Pete Worden mengklaim bahwa TSBRA lima kali lipat lebih mahal daripada tenaga surya dari gurun Arizona, dengan biaya besar untuk mengirimkan bahan ke orbit. Dr. Worden menyebut solusi yang mungkin sebagai spekulatif, dan itu tidak akan tersedia selama beberapa dekade di awal.

 

Eksplorasi riset tenaga surya dan program teknologi ruang angkasa (SERT untuk as)


[Image: 220px-Solar_power_satellite_sandwich_or_...oncept.jpg]
SERT sandwich concept.NASA
 
Pada tahun 1999, program tenaga surya luar angkasa milik NASA, eksplorasi riset dan teknologi (SERT) diprakarsai untuk tujuan berikut:
 
  • Melakukan studi desaindan memilih konsep demonstrasi penerbangan.
  • Evaluasi studi kelayakan umum, Desain, dan persyaratan.
  • Membuat desain konseptual subsistem yang membuat penggunaan lanjutan teknologi sistem tenaga surya untuk manfaat masa depan ruang angkasa atau aplikasi terestrial.
  • Merumuskan rencana awal tindakan AS (bekerja sama dengan mitra internasional) untuk melaksanakan inisiatif teknologi agresif.
  • Membangun teknologi pengembangan dan demonstrasi peta untuk unsur-unsur penting tenaga surya ruang angkasa.
SERT mengatakan tentang mengembangkan konsep satelit (STS) tenaga surya untuk masa depan  menjadi system daya ruang angkasa dalam skala gigawatt, untuk menyediakan tenaga listrik dengan mengkonversi energi matahari dan mengirimkannya ke permukaan bumi, dan disediakan konsep pengembangan yang akan menggunakan teknologi saat ini. SERT mengusulkan struktur jaringan laba-laba fotovoltaik tiup dengan lensa Konsentrator atau “mesin panas matahari” untuk mengkonversi sinar matahari menjadi listrik. Program melihat keduanya di sistem dalam siaran satelit dan orbit sinkron Berjemur. Beberapa kesimpulan SERT's:
 
  • Meningkatnya permintaan energi global kemungkinan akan terus berlanjut selama beberapa dekade, mengakibatkan pembangkit listrik baru dari semua ukuran dibangun.
  • Dampak lingkungan dari rencana tersebut dan dampaknya terhadap dunia pasokan energi dan geopolitik hubungan bisa menimbulkan masalah.
  • Energi terbarukan adalah hal yang menarik, baik secara falsafah dan dalam istilah-istilah teknik.
  • Banyak sumber energi terbarukan terbatas dalam kemampuannya untuk mudah dijangkau dan  menyediakan daya beban dasar yang diperlukan untuk pembangunan industri global
  • Berdasarkan konsep definisi studi mereka, konsep-konsep tenaga surya ruang angkasa mungkin siap untuk kembali didiskusikan.
  • Satelit tenaga surya tidak lagi dapat dibayangkan untuk memerlukan investasi awal yang sangat besar dalam infrastruktur tetap sebelum lokasi produktif pembangkit listrik dapat mulai.
  • Sistem Tenaga surya ruang angkasa tampaknya memiliki banyak keuntungan lingkungan yang signifikan bila dibandingkan dengan alternatif lain.
  • Tenaga surya ruang angkasa mungkin juga muncul sebagai calon serius di antara pilihan untuk memenuhi tuntutan energi abad ke-21. perkembangan teknologi satelit Tenaga surya ruang angkasa di pusat penelitian Glenn — gambaran. James E. Dudenhoefer dan Patrick J. George, NASA Glenn Research Center, Cleveland, Ohio.
  • Biaya Peluncuran dalam kisaran dari $100-$200 per kilogram muatan untuk orbit bumi rendah diperlukan jika ingin STS lebih ekonomis.




Tantangan



Potensi 
[Image: 220px-Solardisk.jpg]
konsep cakram tenaga surya

Konsep TSBRA menarik karena ruang angkasa memiliki beberapa keuntungan yang besar dibanding  penyerapan tenaga surya permukaan bumi:
 
Mengumpulkan energi matahari di ruang angkasa akan menerima sinar matahari lebih intens, karena kurangnya rintangan seperti gas atmosfer, awan, debu, dan peristiwa cuaca. Akibatnya, intensitas di orbit  sekitar 144% dibanding dengan intensitas maksimum pada permukaan bumi.
Satelit bisa menyala lebih dari 99% dari waktu, dan berada dalam bayangan bumi maksimum hanya 72 menit per malam di musim semi dan musim gugur ekuinoks pada tengah malam.satelit mengorbit dan dapat terkena radiasi matahari tingkat tinggi secara konsisten, umumnya selama 24 jam per hari, sedangkan panel surya permukaan bumi rata-rata saat ini mengumpulkan kekuatan untuk rata-rata 29% setiap hari.
Listrik akan relatif lebih cepat untuk dialihkan langsung ke daerah-daerah yang paling membutuhkan. Jadi satelit dapat langsung mengirimkan daya ke wilayah yang memerlukan tanpa harus memasang kabel, asalkan wilayah tesebut memiliki stasiun penerima gelombang microwave dari satelit
menghilangkan gangguan tanaman dan satwa liar.

Kelemahan

Konsep TSBRA juga memiliki sejumlah masalah:
 
  • Biaya besar untuk meluncurkan satelit ke luar angkasa
  • Tidak dapat diaksesnya: Pemeliharaan bumi berbasis panel surya relatif sederhana, tetapi pembangunan dan pemeliharaan pada panel surya di ruang angkasa biasanya akan dilakukan telerobotically. Selain biaya, astronot bekerja di GEO orbit yang terkena bahaya radiasi dan resikonya sekitar seribu kali lebih jika tugasnya sama dengan yang dilakukan telerobotically.
  • Lingkungan ruang angkasa bermusuhan; Panel menderita sekitar 8 kali degradasi dibanding dengan yang ada di bumi. 
  • Puing-puing ruang angkasa adalah benda yang berbahaya di ruang angkasa, dan semua struktur besar seperti sistem TSBRA akan menjadi sasaran puing-puing orbit.
  • Frekuensi siaran downlink microwave (jika digunakan) akan mengisolasi sistem TSBRA dari satelit lain. 
  • Biaya dan ukuran besar Stasiun penerima di permukaan bumi. 
  • Kemungkinan kerugian energi selama beberapa tahapan konversi dari "foton ke elektron ke foton dan kembali ke elektron," Elon Musk telah menyatakannya. 
 
Desain
 
 
Tenaga surya berbasis ruang angkasa pada dasarnya terdiri dari tiga unsur:
 
  1. mengumpulkan energi surya di ruang angkasa dengan reflektor ke sel surya
  2. transmisi daya nirkabel ke bumi melalui microwave atau laser
  3. menerima daya di bumi melalui rectenna, sebuah antena microwave
 
Ada kompetisi desain internasional SunSat tahunan yang diselenggarakan oleh Universitas Ohio.
 
Transmisi daya microwave
William C. Brown menunjukkan pada tahun 1964, selama program berita CBS Walter Cronkite, helikopter “microwave-powered” model yang menerima semua daya yang dibutuhkan untuk penerbangan dari microwave beam. Antara tahun 1969 dan 1975, Bill Brown adalah Direktur teknis dari program JPL Raytheon yang menembakkan daya 30 kW dari jarak 1 mil (1.6 km) dengan efisiensi 84%.
 
Transmisi daya microwave puluhan kilowatt juga terbukti ada pada test Goldstone di California (1975)  dan Grand Bassin Reunion Island(1997).
 
Baru-baru ini, transmisi daya microwave telah ditunjukkan, dalam hal menangkap energi matahari, antara puncak gunung di Maui dan Pulau Hawaii (92 mil jauhnya), oleh sebuah tim di bawah John C. Mankins. Tantangan teknologi dalam hal tata letak array, desain radiasi satu elemen, dan efisiensi keseluruhan, serta batas teoritis terkait , seperti yang ditunjukkan oleh sesi khusus "Analisis elektromagnetik Wireless sistem untuk Solar Power transmisi" diadakan di Simposium IEEE . pada tahun 2013, gambaran yang berguna ini diterbitkan, yang mencakup teknologi dan isu-isu yang terkait dengan transmisi daya gelombang mikro dari ruang tanah. Ini mencakup pengenalan STS, penelitian saat ini dan prospek masa depan. Selain itu, peninjauan metodologi saat ini dan desain teknologi antena array untuk transmisi daya microwave muncul dalam Proceedings of IEEE.












bersambung.......
part selanjutnya akan dibuat kapan kapan karena saya harus mentranslate artikel aslinya dari bahasa inggris dengan mesin penerjemah dan diperiksa secara manual. jadi memerlukan waktu yang sangat lama. 
dan satu hal lagi, saya mohon maaf karena hasil translate mungkin tak sesuai di beberapa bagian

terima kasih


sumber: en.wikipedia.org/wiki/Space-based_solar_power
Reply
#2
keep post info yang di berikan lengkap gan
Reply


Forum Jump:


Users browsing this thread: 1 Guest(s)

About Us
    Write About your Forum and stuff where this theme is Placed Just I am trying to extend the paragraphs to make some nice looking lines. But you can write about your forum lol. Like what your forum have special and all. or just leave what i have written if you don't like to write much..