At gøre nat til dag: Reflect Orbitals ambitiøse gamble

Solenergi er den reneste vedvarende energikilde. Endnu bedre er, at blot nogle få timers sollys, der rammer Jorden, er mere end nok til at dække hele menneskehedens energibehov for et år.

Men naturligvis er problemet, at vi ikke kan indfange al den energi. Ikke kun rammer størstedelen af sollyset oceaner og ørkener, men lagring og distribution af solenergi er også udfordrende. Derudover er solpaneler ikke særlig effektive, kun omkring 15‑25 %.

Vigtigere er, at sollys ikke er konstant. Det påvirkes af nat, vejr og årstider. Så uanset hvor effektive fotovoltaiske systemer bliver, forbliver solenergi intermitterende, hvilket betyder, at energi kun kan produceres i dagslys.

Forestil dig nu en verden, hvor denne begrænsning forsvinder helt. Du får sollys hele tiden, bedre endnu, præcis når du har brug for det. Det er præcis, hvad Reflect Orbital sigter efter at opnå.  

Den californiske startup foreslår at sende sollys til Jorden på efterspørgsel ved hjælp af 50.000 store orbitale spejle. Ideen er at fjerne begrænsningen, at solenergi er afhængig af dagslys, ved at gøre det muligt at producere energi om natten.

“Vores teknologi har kapaciteten til at mere end tredoble den globale solproduktion — og åbner op for en bæredygtig og energisikker fremtid,” forklarer virksomhedens hjemmeside. 

Hvis dette bliver en realitet, kunne det fundamentalt omforme solenergiøkonomien og det bredere energinet. Men på samme tid har eksperter advaret om potentielle risici, herunder tab af klare nattehimle, forstyrret dyreadfærd og negativ indvirkning på vores døgnrytme. Desuden ser astronomer Reflect Orbitals plan om at levere et spot af sollys på efterspørgsel med en klynge af spejle i rummet som en stor trussel mod observationsastronomi.

For at forstå, om dette er et gennembrud eller en linje, vi måske vil fortryde at have krydset, lad os se nærmere på Reflect Orbital.

Ingeniørkunst: Sollys på efterspørgsel

I hundredvis af millioner af år, altså siden vores planet Jorden har roteret om sin akse og kredset om solen, har vi oplevet dag og nat. Under dette naturlige lys‑og‑mørke‑ritme, skabt af Jordens 24‑timmers rotation, udvikler liv og økosystemer sig. Men Reflect Orbital vil ændre dette mønster. 

Startuppen foreslår en fremtid, hvor lys kan rettes ned til målrettede områder. En sådan fremtid truer naturligt mørke og ændrer fundamentalt vores miljø. For at gøre dette muligt, vil virksomheden opsende tusindvis af satellitter, hver fungerende som et styrbart “sollys‑reflektor” i lav jordbane (LEO). 

Disse satellitter er udstyret med store reflekterende paneler eller gigantiske rum‑spejle. De planlagte spejle er firkantede og lavet af mylar, en polyesterfilm fremstillet af strakt polyethylenterephthalat (PET), som anvendes for sin reflekterende egenskab, elektriske isolering, høje trækstyrke og kemiske stabilitet.

De foreslåede spejle, som vil være omkring 10 til 55 meter i størrelse, vil omdirigere sollys fra planetens dag‑side til dem, der ønsker det på nat‑siden, og i bund og grund tilbyde “sollys‑som‑en‑tjeneste”.

Ifølge virksomheden kan det ekstra sollys bruges til at drive solcelleanlæg om natten, hjælpe med redningsoperationer, oplyse bygader, forbedre afgrødevækst og endda dæmpe sæsondepression. 

“Vi prøver at bygge noget, der kan erstatte fossile brændstoffer og virkelig drive alting.”

– Reflect Orbitals administrerende direktør, Ben Nowack, sagde i et interview

Lysspillet fra en af de mange satellitter vil kaste “et blødt, månelignende skær” på omkring tre miles eller cirka fem kilometer på jorden. Samtidig varierer belysningsintensiteten mellem 0,8 og 2,3 lux. Til sammenligning er måneskin under en fuldmåne projekteret til mellem 0,05 og 0,2 lux.

Så hver satellit i Reflect Orbitals system har potentiale til at levere lys, der er langt lysere end en fuldmåne. Dog vil levering af dette lys kræve flere satellitter, der målretter det samme sted, da satellitter bevæger sig hurtigt over himlen og kun kan belyse et specifikt område i få minutter. Derfor planlægger virksomheden at udsende tusindvis af satellitter i store megakonstellationer for at give værdifuld belysning.

Reflect Orbitals prototype‑spejl, Earendil‑1, som forventes at være 18 meter langt, er allerede næsten færdig, og når det er i rummet, vil det reflektere sollys for at oplyse en cirkulær plet på Jordens overflade.

Selvom dette kan blive opsendt i år, planlægger virksomheden at sende to yderligere prototyper inden for et år og dusinvis flere i løbet af de næste to år. Målet er at have 1.000 større satellitter i kredsløb inden udgangen af 2028, omkring 5.000 inden årtiets slutning, og en fuld konstellation på 50.000 satellitter inden 2035.

Inden i Reflect Orbitals dristige forretningsmodel

Grundlagt i 2021 af Ben Nowack og Tristan Semmelhack, bygger Reflect Orbital et helt nyt lag af energiinfrastruktur i rummet, efter at have rejsa mere end 35 millioner dollars fra investorer.

Sent i september 2024 rejste Reflect Orbital en seed‑runde på 6,5 millioner dollars ledet af Sequoia Capital, med deltagelse fra Starship Ventures, Keenan Wyrobek, Keller Rinaudo Cliffton og Baiju Bhatt. Inden for et år rejste de endnu 20 millioner dollars i Serie‑A‑finansiering, ledet af Lux Capital, med deltagelse fra Starship Ventures og Sequoia Capital.

“Vi tror på, at deres teknologi for belysning på efterspørgsel har potentialet til at omforme, hvordan vi løser problemer på Jorden – fra kritiske operationer til energiresiliens.”

– Josh Wolfe, Managing Partner hos Lux Capital, sagde på det tidspunkt

Det vandt også en SBIR‑kontrakt på 1,25 millioner dollars fra den amerikanske luftvåben sidste år.

Ifølge deres administrerende direktør vil Reflect Orbital hjælpe verden med at gå fra en Type‑1‑civilisation, der udvinder og brænder olie, til en Type‑2‑civilisation, hvor vi i stedet for at skade Jordens miljø får al energi fra Solen.

“Dette er første gang, menneskeheden får kontrol over solen,” sagde han, mens han holdt tale ved World Governments Summit i De Forenede Arabiske Emirater. Fremskridtet ville være “som da vi lærte at kontrollere vand og flytte det, så vi ikke behøvede at vente på regn. Vi gør det nu med sollys.”

Sol er ifølge ham den bedste energiform, da den producerer 5.000 gange mere energi pr. sekund, end menneskeheden nogensinde har forbrugt. Og at reflektere lys fra et spejl er utrolig effektivt: “du mister næsten ingen energi, når du reflekterer sollys fra et spejl.” Det er netop, hvad de gør med satellitternes orientering, som kan ændres for at dirigere det reflekterede lys ud i rummet, hvis et område foretrækker at forblive i mørke. 

“Så vi kan drive en meget stor konstellation af disse satellitter uden at genere folk, uden at blænde dem,” siger Nowack. Mens lyset vil fremstå meget stærkt for dem, der står direkte i strålen, vil folk uden for spot‑området “kun se lyset på jorden, medmindre de bevidst kigger på satellitten.”

Om forretningsmodellen siger Nowack, at de simpelthen “sælger en ressource” og “ikke bygger raketterne. SpaceX (SPCX ) håndterer det (og) de vil opsende vores satellitter, vi går i kredsløb, og så sælger vi sollyset til kunderne.”

Men hvor meget vil denne “sollys‑som‑en‑tjeneste” koste? Nowack fortalte NYT, at Reflect Orbital vil opkræve omkring 5.000 dollars i timen for lyset fra et spejl, hvis kunden har en årlig kontrakt på 1.000 timer eller mere. 

Engangs‑begivenheder og nødsituationer vil dog koste mere, da de kan kræve flere satellitter og mere koordinering. For solcelleparker planlægger virksomheden at dele indtægterne fra den ekstra elektricitet, der genereres i de ekstra lystimer.

Bemærkelsesværdigt har Reflect Orbital allerede ansøgt den amerikanske Federal Communications Commission (FCC) om en licens til at “konstruere og opsende en NGSO‑satellit.” FCC udsteder de nødvendige licenser til at udsende satellitter.

Hvis den i juli sidste år indsendte licens godkendes, kan deres prototype‑satellitter blive opsendt så tidligt som denne sommer. Den offentlige høringsperiode om Reflect Orbitals ansøgning er nu afsluttet.

I deres ansøgning skrev firmaet, at deres forslag har “genereret betydelig interesse fra kommercielle og offentlige partnere.” De har allerede sikret fuld finansiering til deres mission og har modtaget over 260.000 ansøgninger om tjenesten, bemærkede virksomheden.

Ideen vender tilbage med højere indsatser

Reflect Orbital er ved at gøre sin idé til virkelighed, men det er ikke første gang, man har tænkt på dette.

Næsten et halvt århundrede siden, i 1977, fremsatte raketingeniør Krafft A. Ehricke idéen om rum‑spejle til at oplyse katastrofe‑ramte områder og forhindre afgrødefrysning. Før det, i 1923, foreslog den tyske raketpioner Hermann Oberth idéen i sin PhD‑afhandling.

I 1993 reflekterede den russiske satellit Znamya, med et spejl på omkring 24 meter, kortvarigt et sollys‑stråle over Jorden. Efter al den tid er idéen stadig kontroversiel, med eksperter bekymrede for projektets bivirkninger. 

Disse spejle kunne ikke kun distrahere flypiloter, men også rejse bekymringer om potentielle risici for menneskers sundhed, dyresundhed og økosystemer.

“Natten skal være mørk, og disse satellitter er designet til at gøre nat til dag,” siger James Lowenthal, astronom ved Smith College, til Smithsonian. “Det går imod hver eneste fiber i min eksistens at forestille sig, at vi bevidst kan fordrive natten.”

Efter alt har planter brug for både dag og nat for at blomstre og vokse. Det er netop disse cyklusser, der også fortæller os, hvornår vi skal vågne og sove, mens de styrer fuglenes og andre dyrs migration. Hibernerende insekter og dyr kan også blive forvirrede af det ekstra lys.

“Døgnrytmer findes i alle typer organismer, fra bakterier til planter til dyr, inklusive mennesker. Disse rytmer synkroniserer fysiologisk funktion med den naturlige lys‑mørke‑cyklus, hvilket er vigtigt for generel trivsel. Lys om natten vil forstyrre disse rytmer, hvilket kan påvirke sundhed og velvære.”

– Kristen Knutson, lektor i neurologi og forebyggende medicin ved Feinberg, fortalte Northwestern Now

Konsekvenserne er simpelthen enorme for alt liv på planeten Jorden. Men for FCC er intet af dette en bekymring, da myndigheden mener, at aktiviteter i rummet ikke er underlagt miljøvurdering.

Når FCC gennemgår satellitansøgninger, sikrer de, at en rumfartøjs radiokommunikation ikke interfererer med andres. De sikrer også, at ved slutningen af et rumfartøjs operationelle levetid, vil det blive sikkert bortskaffet. Men det er alt.

Så, “det er vildt, at en lille virksomhed i Californien, med tilladelse fra én myndighed, der kun ser på radiotransmissioner, kan ændre himlen for hele verden,” sagde Samantha Lawler, astronom ved University of Regina i Canada.

Oplysning bliver interferens

Reflect Orbitals ambition rejser et andet spørgsmål om bevarelse af selve nattehimlen. Astronomer er bekymrede for, at deres satellitter vil blokere deres udsigt til himmellegemer. Det skyldes, at så snart et rum‑spejl er over horisonten, bliver himlen for lysende til at udføre astronomisk forskning.

Allerede nu påvirker konstellationen af næsten 10.000 Starlink‑satellitter, der drives af SpaceX, astronomers observatorier ved at producere lyse striber på billeder taget af jordbaserede teleskoper.

Mens SpaceX og andre har arbejdet på at minimere lysforurening i nattehimlen ved at gøre deres satellitter mindre reflekterende, er hele pointen med Reflect Orbitals satellitter at være så lyse som muligt.

Fra en enkelt satellit vil det reflekterede sollys sprede sig over omkring 18 kvadratkilometer, hvilket reducerer antallet af fotoner, der når solpanelet, til omkring 1/140.000 af dens middagssværdi.

Selv med deres større spejle, som er 55 meter brede, “vil over 3.000 satellitter være nødvendige for at producere ækvivalenten til kun 20 % af middagssolen på et enkelt sted,” skrev Dr. Michael Brown, astronom ved Monash University i Australien, i sin kommentar til FCC om Reflect Orbitals ansøgning.

Lawler har også udtrykt tvivl om virksomhedens mål om at øge solenergi‑produktionen, og sagde “når du laver beregningen, er det milliwatt,” så “du ville have brug for hundreder eller tusinder af spejle rettet mod det samme punkt på jorden for overhovedet at aktivere et solpanel. Det giver ingen mening.”

Ifølge Brown er et netværk af spejl‑satellitter simpelthen ikke en effektiv måde at øge energiproduktionen på.

“Jeg tror, hans idé dukker op igen, fordi den har en vis enkelhed og elegance,” sagde Dr. Brown i et interview. “Men når du begynder at knuse tallene, og tallene er ret nemme at knuse, så finder du ud af, at der er mange alvorlige problemer med den.”

Virksomhedens påstand om, at det reflekterede lys kun vil være synligt i det målrettede område, er også blevet sat spørgsmålstegn ved, da Gaspar Bakos, astronom ved Princeton University, siger at luftpartikler uundgåeligt vil sprede lyset, og strålens glød kan lyse nattehimlen op på meget større afstande.

Som svar har CEO sagt, at de har studeret problemet i simulationer, og at effekterne ikke er så alvorlige, som kritikere fremstiller dem. “Vi planlægger at vise præcis, hvad der sker med reelle målinger i den virkelige verden fra vores faktiske satellit,” sagde han. “Det vil hjælpe enormt. Du kan ikke fake det.”

I en erklæring til Bloomberg har Reflect Orbital sagt, at de arbejder sammen med det astronomiske samfund for at minimere den potentielle påvirkning af deres projekt.

Rum‑spejle er bedre egnet til månen, bemærker Dr. Bakos, da den mangler en atmosfære. NASA bygger i øjeblikket lunar outposts og vil bruge 20 milliarder dollars på denne indsats over det næste årti. 

“Jeg er også mere bekymret, mærkeligt nok, fra et næsten æstetisk synspunkt. At jeg på en måde kan lide, at himlen er en delt vildmark,” siger Brown i en mediepublikation tilbage i oktober. “Hvis du går et sted hen, hvor det er dejligt og mørkt, og ser nattehimlen med disse konstante påmindelser om teknologi, så tror jeg, det er et tab.”

‍I et blogindlæg sidste måned delte virksomheden, at deres to demonstrations‑satellitudsendelser i år vil give alle, inklusive forskere og offentligheden, mulighed for at lære om teknologien og forme dette nye værktøj i dets tidlige faser. De sagde:

“Vi er ivrige efter at arbejde med forskere for at måle reflektionspræcisionen, vurdere synlighed og teste afbødningsstrategier.” 

Reflect Orbital gentog også sit “mål om at omdirigere præcist sollys fra rummet for at øge adgangen til ren energi” her på Jorden, hvilket de siger vil hjælpe med at løse presserende udfordringer samt skabe nye muligheder. “Vi vil gøre det på en måde, der bevarer nattehimlen.”

I den forbindelse vil deres tjeneste være begrænset til et defineret område i forudbestemte tidsrum, og de vil undgå at reflektere lys i nærheden af observatorier. Virksomheden vil også dele deres satellitpositioner på forhånd, så forskere kan planlægge omkring korte driftsvinduer.

Konklusion

Reflect Orbital er en dristig men kontroversiel idé, der kunne ændre energiens fremtid. Især kunne den blive en game‑changer for solenergi. Ved at fjerne intermitterende karakter kan den øge driftskapaciteten for solcelleparker uden at optage jordareal. Hvis den lykkes, kan solenergi blive mere konsistent og værdifuld.

Men disse gevinster kommer ikke uden afvejninger. Selvom Reflect Orbitals idé kan muliggøre 24/7 vedvarende energi, kan den potentielt forårsage alvorlig lysforurening og forstyrre økosystemer. Astronomer kæmper allerede med konstellationer som Starlink; at tilføje tusindvis af aktivt reflekterende spejle ville yderligere ødelægge observationer af mørke himle.

Efterhånden som virksomheden møder massiv modstand fra det videnskabelige samfund, er det endnu uvist, om Reflect Orbital bliver et grundlæggende lag af fremtidig infrastruktur eller en advarselshistorie om overstrækning.

Klik her for at lære mere om rum‑baseret uendelig ren energi.