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1849 story

月面発電所でエネルギー不足と環境問題を解決。 50

ストーリー by Oliver
人工VS天然、静止VS周回 部門より

wai2pulser 曰く、 "CNNの記事によると、エネルギー問題と環境問題を、一気に解決する方法を検討している学者がいる模様。その方法はなんと、月面に発電所を作るというもの。

人工衛星で発電し、マイクロ波で地上に送信するという方法は今までも何度か検討されているようだが、発案者デビッド・クリスウェル教授の「どうして人工衛星なんですか? 衛星はもうあるじゃないですか?」という発言は「確かにそうかも」と思ってしまいます。
エネルギー問題と環境問題は我々にも直接影響してくる話ですし、漠然とかっこいい様な気もするので、ぜひともうまくいっていただきたい。規模と重要度が大きくなってくると「パパ今月は定期メンテで月に出張だよ。」というような事もあり得る話になるのでしょうか。いや、プラネテスに出てくるような宇宙生活も間近なのかも。うっとり。"

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  • by kensama (2552) on 2001年12月19日 8時16分 (#47834) ホームページ 日記
    月にもやがては環境問題って言葉が飛び交うのでしょうかねぇ。
  • by take0m (4948) on 2001年12月19日 11時26分 (#47882) 日記
    学者の世界から、実業の世界に移ると、違いがよくわかります。

    約10兆円の建設コストって、やっぱりメンテナンスのコストは入っていないかもですね(笑
    大きな規模になると、人が常駐すると思うんですが、そのコストは入っているのかな?それとも、いよいよロボでメンテか?
    学者や国が立てた計画って、終わってみると予算超過でしたって事が大いにありえますからね。大江戸線のように・・・大体2倍みておけばよいのかなぁ。ということは20兆円。そんなの払える国なんてないから、国際協力ですかね・・・
  • by iouri (268) on 2001年12月19日 12時18分 (#47907)
    月面で発電設備を製造可能だったら,月から静止軌道に衛星を投入するほうが,コスト面でも有利なように思えます。邪魔な大気もないし, 重力は小さいし。
  • by hidetosi (3049) on 2001年12月20日 1時45分 (#48225)
    エネルギー不足は解消できても
    地球温暖化は悪化しますね。

    宇宙から強制冷却する事になるんだろうか。
  • by WindKnight (1253) on 2001年12月19日 9時08分 (#47837) 日記
    太陽電池が生産できるようなら、悪くないかもね。

    ただ、姿勢制御の融通が利かないのと、距離があるので、
    人工衛星より効率は落ちるかも。
  • by Anonymous Coward on 2001年12月19日 9時42分 (#47847)
    発電衛星は静止軌道にのせて常時発電するはずだけど、月に発電所を作ってどう運用するんでしょうか
    世界プロジェクトで各国が月の見えてる時間のみ使えるようにするのか?
    反射衛星砲みたいに中継衛星を経由して伝送するのか?
    経度方向は常に回転するけど緯度方向は固定なのか?
    地球での受信設備を何処に置くのか?
    それこそ、「月はみえているか」って話になりますね

    また、月面は地球に対して静止しているけど、太陽に対して静止しているわけではないので、発電時間が半分程度であまり効率良く有りません
    どちらかというと月面発電所の場合原子力ってネタが定番ですね

    地球向けのエネルギ供給では無く、惑星間宇宙船など外向きの発電所のネタはSFに良く見られます

    まあ、普通なら考えないような発想では有るなぁ
    • by atrib (5512) on 2001年12月19日 10時15分 (#47854)
      しかも、人間(技術者?)を送り込むのにも資材を運ぶのにも月の方がコストがかかりそうですね。

      #現地徴用で月のウサギを雇いますか。;-)
      親コメント
    • 発電衛星は静止軌道にのせて常時発電するはずだけど

       静止軌道なら地球の食があるので、常時発電では無いのでは?
       まぁ、月面でも半分の時間しか太陽が見えないし、太陽光の角度が限られるので、静止衛星を傾けたりすればかなり効率は良くなるでしょうが、せいぜい数倍でしょう。(燃料も有限ですし)。
       あと安定した月面を利用できるメリット、太陽電池を現地で作成出来る(?)メリットの比較になるのではないでしょうか。

      経度方向は常に回転するけど緯度方向は固定なのか?

       地軸が傾いてるので、単純に固定は出来ませんよね。
       また、地表に連続して受電設備を作るわけにはいかないので、ある程度の間隔で、赤道付近にでも設置して、月から順番に狙うのでしょう。

       地表で大気(天候)を通過した太陽光で発電するのと、月面で発電した電気を地表に転送するのと、どちらが効率よいのでしょうね。

       転送の効率考えると、そんな宇宙が有利でもない気がする。
       やはり、太陽電池を置く広大な面積の確保、そのメンテ代が地上では問題なのでしょうか。

       こっから空想ですが、月面に太陽電池を置くのなら、その時に転送される地上の電力消費に合わせて効率の良い場所(その時、月面で太陽が頭上にくるとこ)に配置することになりそうですね。
       最適な配置を求めるのはなかなか面白そうな問題になりそう。
      #逐電するとか、太陽電池が自走(笑)するとかは置いといて。
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      • by Anonymous Coward on 2001年12月19日 14時07分 (#47966)
        > 静止軌道なら地球の食があるので、常時発電では無いのでは?

        御指摘ありがとうございます
        前半は送信、受信の相対位置関係の話なので、常時可視位置に有るに訂正させていただきます

        後半の発電可能時間の話ですが、静止軌道であれば食の時間は消費電力の少ない夜間になりますが、月面では受信位置が昼でも食の場合があります
        月齢によって変化するから14日毎に切り替わるんですよね(ちょっと自信無し)

        > 地軸が傾いてるので、単純に固定は出来ませんよね。
        考察不足でした
        受信設備との位置関係を含めて適切な解があるのかなぁ
        こちらの検討は別の人の意見を御待ちします

        > 地表で大気(天候)を通過した太陽光で発電するのと、月面で発電した電気を地表に転送するのと、どちらが効率よいのでしょうね。

        マイクロ波を使うのは可視光に比べて大気圏の減衰率が少ないからだったとは思います
        # 電子レンジの周波数じゃ雨粒に吸収されそうですが

        地上じゃ雨が降ったら(曇ったら)電力激減です
        減衰では距離の2乗に比例しますから軌道と月面でも差が出そうだなぁ
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      • by volvox (6843) on 2001年12月19日 17時04分 (#48036)

        最適な配置を求めるのはなかなか面白そうな問題になりそう。

        月の極に巨大な円柱形に配置。太陽電池がユニットごとに回転可能ならなお良し。名付けて月の冠というのはどうでしょう。

        親コメント
        •  月の軌道の傾きは少ないと思ったので、それなら良さそうですね。
           低重力とはいえ、回転させると建造・維持にコストがかかるかな?

           どっかですでに考えているのだろうか?
           この元記事の学者に、たれこむ人はいないか。
          親コメント
      • やはり、太陽電池を置く広大な面積の確保、そのメンテ代が地上では問題なのでしょうか。
        メンテナンスは月の方が高コストではないだろうか。
        月には大気がないため、宇宙からのゴミが直接落ちてくる。太陽電池パネルが破壊される危険性は地球上よりも大きいと考えられるが、どうだろうか。
        --
        char *A;
        モータースポーツ部 [slashdot.jp]
        親コメント
      • > まぁ、月面でも半分の時間しか太陽が見えないし、太陽光の角度が限られるので、静止衛星を傾けたりすればかなり効率は良くなるでしょうが、せいぜい数倍でしょう。(燃料も有限ですし)。

        ザクのようにAMBAC機動すれば、燃料の心配はないのでは?
        •  AMBAC機動について調べていたら、以下のような方法を思いついた。
           って言うか、すでに放送衛星とかがあるんだから、これくらいの方法、すでに実現済みな気がしてきたが。

           太陽電池パネル2枚に回転軸を設定し、横に並べる。(中中←って感じで)
           で、2つの回転軸をチェーンなどで同期するよう連結し、フレームを組む。
           こうすれば、チェーンを電動で動かすだけで衛星の慣性変化を伴なわずに太陽電池パネルの向きだけ変えれますね。自給の電気だけで動くし。

           ちなみに、AMBAC機動については、慣性を発生させる物体が必要ですし、上記方法よりも現実性は低いかと。
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        • AMBAC機動について詳しくないのですが、制御するのは姿勢のみで、位置ではないですよね
          姿勢制御に関しては衛星内部にフライホイールを持っていて、急激な変動で無い限り燃料(スラスタの噴射)は必要ありません

          「静止衛星を傾ける」の意味が良くわかりませんが、太陽電池パネルは太陽に正対する様に制
    • 太陽光発電なら、月面よりも、辺ぴな場所でも地球上のほうが、建造は楽です。

      どちらかというと月面発電所の場合原子力ってネタが定番ですね

      月面でやるならば、やっぱ原子力でしょう。月が太陽になるのです。

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    • by mizuki tohru (2645) on 2001年12月19日 22時35分 (#48162) ホームページ
       宇宙で発電、送電という場合、
      • 有効稼動時間(月に置くと2週間おきに使えたり使えなかったり)
      • 送電距離(マイクロ波の位相をどこまで揃えるか)
      • 太陽電池の寿命(放射線に叩かれて、性能が落ちてゆく)
      • サイズ(太陽電池は起電力が小さく、大規模なものだと銅損がばかにならない)
       等の問題があります。サイズの問題を解決するには、マイクロ波アンテナを分散すればいいのですが、送電距離を稼ぐにはそれらの位相を揃える必要があります。寿命はガリ砒素なら特に問題にはなりませんが、普通のシリコンでは、プロセスにもよりますがいずれ使えなくなります。月の資源はこの点においてはあまり当てにはできません。
       月というのは送電距離が桁外れである上、建設コストも桁違い(月に1トン送れるロケットは低軌道に10トン送れる)なので、問題外であると言って良いと思います。

       上記の問題を全てクリアする解決法は、今のところありません。
       実現性が高いのは、高度800kmくらい、バン・アレン帯の内側の太陽同期の回帰極軌道にSunTower [spacefuture.com]形式の衛星を上げる、というものでしょう。姿勢制御がほとんど要らず、太陽電池も割りと長持ち、メンテもし易く、地表までの距離も短くて済む等の理由で有利だと思います。
       問題は、上空にいる毎日15分しか給電を受けられないという点なのですが、毎日決まった時間に上空に来させることが可能なので、電力消費のピーク時に合わせて上空に来させる、という方法がとれます。
       小さなものを複数、15分間隔で飛ばしても良いでしょう、隣同士でマイクロ波なり光で送電して、可視範囲外に消えた衛星の電力も下ろすことができます。

       SunTowerなんか、ごく最近のアイディアで、他にもアイディア [nasda.go.jp]はどんどん出てきています。キワモノ多いですけど。宇宙発電はまだコスト面で問題が多いのですが、面白いアイディアは今もどんどん出ています。注意しておくと色々面白いでしょう。
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    • >それこそ、「月はみえているか」って話になりますね
      昔趣味で書いてた小説で、月面で太陽光発電して、マイクロ波は衛星の
      ピンポンリレーで地球まで送り、地球を取り囲むように配置した静止衛星から
      地上に送信、なんて設定にしたことがありますが、技術的に可能なんだろうか(^^;;;;
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      • > 反射衛星砲みたいに中継衛星を経由して伝送するのか?

        想定できるので、こう書いたのでした
        技術的には可能でしょうけど、中継衛星の設置の費用や中継効率を考えたら発電衛星を作ったほうが楽でしょうね

        中継衛星使うならレーザみたいな反射率の高い電磁波使うのが楽だけど、完全に兵器ですね
        • by knabe (178) on 2001年12月19日 16時17分 (#48012)

          中継衛星使うならレーザみたいな反射率の高い電磁波使うのが楽だけど、完全に兵器ですね

          えーと、レーザにしちゃうと、光学的な鏡面が必要になるので、
          λ/4 以下であれば穴が空いていても反射が起きる(いわゆる)電波よりも
          かなり条件が厳しくなるんだけど?

          ちなみに、なんで大出力のレーザの開発が難しいのかっつーと、
          反射率が高くて高密度のエネルギーに耐えられる鏡面材料の
          開発が難しいから、っていう理由があることも知っていて欲しい。
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          • 現状の鏡面の反射係数で問題になるほど高密度のエネルギの話だったのでしょうか?
            低密度のレーザでもマイクロ波と同程度のエネルギ伝送は可能と考えています
            # 兵器だよなぁって発言のせいでしたらご容赦ください

            電波の方の問題点
            パラボラの反射鏡程度の間隔ならともかく、直進性に劣る電波を衛星間距
    • by Anonymous Coward on 2001年12月19日 12時13分 (#47904)
      月面発電の利点は送信アンテナが常に地球に向いていることですね。 それから、月面発電はかなり前から言われているはずなんですが? ただ、発電の技術が追いついていないんですよ。 月面に豊富に存在する重水素(3重水素だっけ?)による核融合発電を想定していたはずですから。 太陽光なら、公共設備などの屋上のほうが利点が大きいと思うけどなぁ。
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    • 大型衛星の材料調達先として有望なのが月なので、どうせ
      そこから持ち上げるよりは、月面に築いたほうがよっぽど
      安く出来るということではないかな。
      要は地球から衛星軌道に材料を打ち上げる場合(高コスト)、
      月に基地を作ってそこから打ち上げる場合(恒久的な基地が
      あれば比較的低コスト)、月に基地を作り月面に設置する場合
      (恒久的な基地があれば最も低コスト)それぞれの最終的な
      コストを積み上げると、月面設置が一番有利だよといいたい
      のではないかしらん。
      親コメント
  • 月からのマイクロ波送信で地上受信だとすると
    人工衛星の軌道程度だと同程度(っていうか大気を考慮したらもっと多い?)マイクロ波照射になっちゃうのでは…

    「今日のマイクロ波送信情報」とかを受けて、衛星の軌道をずらすのかな?
    …ってそんなことしてたら軌道制御用の燃料がなくなっちゃう…

    それとも照射範囲を広くして、単位面積のエネルギーを減らすのかな…
    #すみません。まだ元記事みてないです。
  • 電気喰いの代名詞,アルミニウム・化学肥料工場などは、地球への輸送を考えると現実的では無いですが、
    スーパーコンピュータを大量に月に置いてはどうでしょう?

    数十年後には今までのような急激な半導体の発展は持続できていないでしょうし、
    もし処理速度と共に消費電力も今までのように上がっていたなら、
    電力喰いのコンピュータを月に大量に置いて計算させて、
    結果データだけ、送信させれば良いかも。

    とはいえ、コンピュータの電力がそこまで必要になるというのは現実的では無いでしょうか...
  • by Anonymous Coward on 2001年12月19日 9時15分 (#47839)
    「....はぁ?」
    「月は出ているかと聞いている!」

    実現した際には、まずはこれをやってみたいものだ。
  • by Anonymous Coward on 2001年12月19日 13時06分 (#47940)
    月に発電所が出来たら、最初に送られる作業員はやっぱり犯罪者だったりするのだろうか?
    で、時がたって月の人口が増えれば月の自治権を求める運動が起こったりして、地球に対して革命戦争を仕掛けて、月から地球に石を投げたりするのだろうか?
    わくわく。

    オフトピ御免
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長期的な見通しやビジョンはあえて持たないようにしてる -- Linus Torvalds

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