Die Raumfahrt ist seit jeher eine Quelle für bahnbrechende Technologien und Erfindungen, die die großen und kleinen Probleme unseres Alltags lösen. Gerade werden besonders große Hoffnungen darauf gesetzt, dass sie auch dazu beitragen kann, unsere Erde zuverlässig mit großen Mengen sauberer Energie zu versorgen. Verschiedene Technologien werden immer wieder getestet, erforscht oder auch schon praktisch eingesetzt. Zum Beispiel diese:
Die Internationale Raumstation ISS erzeugt ihren Strom ebenso wie viele Satelliten mithilfe von Sonnenkollektoren, also Photovoltaik. Kein Wunder, schließlich gibt es im All keine störenden Wolken, keinen Regen und keine Atmosphäre, die einen erheblichen Anteil der Sonneneinstrahlung nehmen würden. So kann diese im Weltraum besonders effizient genutzt werden. Darum entwickeln gleich mehrere Nationen – darunter Japan und China – riesige Solarkraftwerke im Weltall. Keine ganz neue Technik, sagen Sie? Stimmt. Die technischen Hürden bestehen hier vor allem darin, den Strom anschließend zur Erde zu befördern. Ein 36.000 Kilometer langes Kabel wäre verständlicherweise wohl etwas unpraktisch.
Um den Strom aus riesigen Weltraumkraftwerken, die die Leistung eines Kernkraftwerks erbringen würden, auf die Erde zu transportieren, gelten besonders zwei Techniken als aussichtsreich: der Transport mittels Laser oder mithilfe von Mikrowellenstrahlen. Gerade an den Mikrowellenstrahlen wird zur Zeit viel geforscht. Und ja, dabei handelt es sich tatsächlich um dieselbe Strahlung, die zum Erwärmen von Essen in der handelsüblichen Mikrowelle genutzt wird. Diese würden von dem Kraftwerk im All erzeugt und von einer Antennenanlage auf der Erde wieder aufgefangen. Das funktioniert tatschlich mit relativ geringen Energieverlusten. Die Herausforderung aber ist, dass der Mikrowellenstrahl sehr genau sein müsste. Denn er würde andernfalls alles, was er trifft verbrennen. Wie eben in einer gigantischen Mikrowelle.
Noch genauer zu steuern wäre die Übertragung per Laserstrahl. Doch auch dieser hat Nachteile. So könnten die Solarkraftwerke dann nicht in so einer großen Höhe angesiedelt werden wie bei den Mikrowellenstrahlen, was weniger Ausbeute bedeuten würde. Außerdem führen Wolken, Wetter und Co. auch zu Verlusten bei der Übertragung mit dem Laser. In beiden Fällen muss aber sichergestellt sein, dass das Weltraumkraftwerk immer genau über demselben Punkt der Erde schwebt. Übrigens werden diese Technologien auch für den Einsatz auf der Erde erprobt. Zum Beispiel zur kabellosen Energieübertragung von Offshore-Windparks oder zum Betanken von Elektroautos während der Fahrt.
Die NASA setzt im Weltraum auch auf Kernenergie. Der Mars-Roboter Curiosity zum Beispiel, der derzeit den roten Planeten erforscht, wird mit einem kleinen Kernreaktor betrieben. Zuletzt haben die Amerikaner noch einmal deutlich kleinere Reaktoren in der Größe einer Küchenrolle entwickelt, die Wärme erzeugen, aus der dann wiederum elektrischer Strom wird. Ob es jedoch die Lösung sein kann, Kernenergie einfach in den Weltraum auszulagern, da gehen die Meinungen auseinander.
In jedem Moment strahlt die Erde eine große Menge Wärme in Form von Infrarotstrahlung ins All ab. Wissenschaftler der Harvard University forschen an Methoden, mit denen man auch diese als Energiequelle nutzbar machen könnte. Die ständige Energiemenge ist zwar gewaltig, bis zu einem Einsatz der bisher entwickelten Methoden sind allerdings noch große Hürden zu überwinden, um diese auch effizient nutzen zu können.