宇宙太陽光発電について質問します。

質問

宇宙太陽光発電について質問します。

宇宙太陽光発電について質問します。宇宙太陽光発電においてレーザー方式とマイクロウェーブ方式があるのは分かりましたが、どちらがよりよいでしょうか？
　マイクロ波のほうは受信送信ともに巨大化してしまって・・・つまり波が広がってしまって巨大な機材を空に上げなければならなくなり、結果費用が莫大なものになってしまいます。
　レーザー方式のほうは、

「旧約聖書にあるソドムとゴモラを滅ぼした天の火だよ
ラーマヤーナではインドラの矢とも伝えているがね」

正直、レーザー方式のほうは非常識だと思うんですよね。あんなものを地球に落とすだなんて・・・。科学者脳だと、マイクロ波も同じ電磁波じゃん？とか思うのかもしれませんが、一般には全く受け入れられません。
　そこで質問なのですが、例えば月などで太陽光をレーザーに変えそれを地球近くでもう一度、マイクロ波にかえて地球上に落とすことは可能でしょうか？つまり、長い距離を移動させるときは、広がりにくいレーザーで、地球上では危険の少ないマイクロ波で・・・という役割分担は可能なのでしょうか？前にここで質問をしたときに、「あまりにもエネルギー密度が高すぎる波を使うと発熱によるロスが出てくるので、マイクロ波を使うのが良いのかもしれません」といわれたことがあります。

どうぞよろしくお願いします。

回答No.1

BOMBARDMENT · ベストアンサー

現状では、実現可能性という点で、マイクロ波方式に分があるのではないでしょうか。

と申しますのも、レーザ方式には問題があり過ぎると思われるからです。

まず、レーザは電気・光エネルギー変換効率が低すぎます。数百ワットオーダーならば変換効率４０％程度の太陽光ポンプレーザが開発されているようですが、「送電」を行いたいわけですので、メガワット以上の電力をこなせなければ意味がありません。

また、仮にメガワット級のパワーのレーザ光を得られたとしても、それをいかに電力に変換するかの技術が確立していなければなりません。ご存知の通り、レーザ光はエネルギー密度が極めて高く、光電変換器への電界衝撃の影響は測り知れないものがあろうかと思います。赤外レーザの熱による汽力発電というのもあるかもしれませんが‥‥‥

ただ、地球から遠い所でレーザを、地球近傍でマイクロ波に切り替えるのは、面白いアイデアだと思います。宇宙空間は藍色なので、藍色レーザを使えば減衰も少なそうです。ですが、どうやってレーザ光をマイクロ波に変換すればいいのかが問題になります。

要するに、周波数を下げればよいのですが、電子回路を使うのはメンテナンスの点であまり現実的ではないので、できるだけ単純な手法で周波数変換する方法を考案する必要があります。

例えば、非線形光学の分野で、ある物体に周波数ｆの電磁波を入射して、２ｆ・３ｆの光を取り出すという、第２（第３）高調波発生という技術があります。これの逆の技術を確立できれば、低損失でレーザ光を直接マイクロ波に変換できるかも知れません。

お礼

気がつかなくてすいませんでした。

遅れましたがありがとうございます。今のところはなかなか難しいということが分かりました。レーザーじゃなくて波長が短い、マイクロ波・・・例えば、1mmとか1cmを使ったほうが面白そうですね。