宇宙太陽光発電システム（SSPS:Space Solar Power Systems）

　日本政府は、今年6月に策定した宇宙基本計画の中で、宇宙太陽光発電を研究開発プログラムのひとつに定めた。宇宙太陽光利用システムとは、宇宙空間で太陽光により発電したエネルギーを地上に無線伝送し、地上で利用するシステムである。1968年、米国の研究者によって提唱され、日本では80年代から研究が続けられていたSSPSが、環境問題や資源枯渇への危機感などを受けて、今、クローズアップされている。
　SSPS構想では、高度約3万6000キロメートルの静止軌道上に、大型の反射鏡、太陽電池、送電アンテナが配置された太陽光発電衛星（電力プラント）が設置される。3000メートルにも及ぶ反射鏡で太陽光を効率的に集め、太陽電池によって発電。そのエネルギーを、マイクロ波やレーザーなどの電磁波で地上に伝送する。構想では、1つの衛星によって原子力発電所1基分に相当する100万kWの発電を想定している。
　現在JAXAで開発が進んでいる「マイクロ波」と「レーザー」の2つの伝送タイプのSSPSの特徴を見てみよう。

レーザータイプ（L-SSPS:Laser Space Solar Power Systems）

　マイクロ波タイプの大きな特徴は、直径長径3500メートルに及ぶ2機の巨大な楕円形の反射鏡だ。これを使って太陽光を太陽電池に集光し、発電したエネルギーをマイクロ波に変換して地上の受電プラントへ送る。受電プラントも直径2000メートル程度と巨大。レクテナと呼ばれる整流機能付きのアンテナを敷き詰め、そこで受けた電波を再び電気に変換し供給する。マイクロ波タイプは、送受信用の設備が大規模になるところが難点だが、マイクロ波はテレビの電波やETCに使われる電波などと同様に波長が長いため、大気中の分子による拡散の影響を受けずに、効率的にエネルギーを地上に送ることができる利点がある。

マイクロ波タイプ（M-SSPS:Microwave Space Solar Power Systems）

　レーザータイプの発電プラントは、集光鏡、レーザー発振部、放熱板からなる基本ユニットを縦に長く並べた構造をしている。集光鏡に集められた太陽光は、レーザー発振部で直接レーザーに変換して地上に送ることができるため、レーザータイプは非常に効率的だ。地上で受光されたレーザーは、電力に変換するとともに、燃料電池の燃料となる水素の製造に活用することも検討されている。ただ、レーザーの波長は短く、地上に送る際に雲などの大気中の分子の影響を受け電磁波が拡散してしまう点が懸念されている。