По словам исследователей из Калтеха, нефильтрованный солнечный свет в космосе генерирует в 8 раз больше энергии, чем солнечные панели на Земле. Шанс на использование обильной чистой энергии из космоса становится возможным благодаря успешной демонстрации исследовательской группы из Калтеха, которой удалось отправить энергию с прототипа в космосе на Землю. Высокая стоимость строительства крупной инфраструктуры в космосе по-прежнему остается проблемой. Тем не менее, эксперты полагают, что космическая солнечная энергия будет готова поставлять электроэнергию на Землю к 2050 году. По их словам, это необходимо для достижения целевых показателей выбросов, установленных Парижским соглашением.
Уже десять лет существует мечта о передаче электроэнергии на Землю с помощью солнечных батарей в космосе. Космическая солнечная энергетика воспринимается как будущее чистой энергии. Хотя исследования все еще находятся на начальной стадии, ажиотаж вокруг возможности реальной работы космических солнечных электростанций сейчас как никогда высок. В этом месяце исследователи объявили об успешной передаче небольшого количества энергии на Землю прототипом, запущенным в космос . Это важное достижение в данной области, представляющее собой зарождающуюся технологию.
В открытом космосе солнечные панели используют нефильтрованную солнечную энергию без захода солнца. По данным Калифорнийского технологического института, такой режим освещения позволяет им вырабатывать примерно в 8 раз больше энергии , чем солнечные панели на Земле. Николай Джозеф, старший аналитик по технологиям в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА, заявил: «Мне трудно сдержать свое воображение, когда я начинаю это видеть. В этом есть какая-то странная притягательность».
Возможно, мы сможем использовать и передавать солнечную энергию из космоса на Землю или, возможно, даже на аванпосты на Луне. Насколько скоро это станет возможным, зависит от исследования, над которым Николай Джозеф работает со своими коллегами из НАСА . По его словам, демонстрация, проведенная Калифорнийским технологическим институтом, стала поворотным моментом, и он добавил: «Если бы вы спросили меня год назад, произойдет ли это, я бы ответил: „О нет, наверное, нет“. А потом они просто сделали это, это невероятно».
Калифорнийский технологический институт (Caltech) успешно преодолел одну из самых сложных технических задач в области космической солнечной энергетики: безопасную передачу электроэнергии из космоса на Землю. В январе космический аппарат с прототипом от Caltech был запущен в космос ракетой SpaceX . Прототип оснащен солнечными батареями и передатчиками для отправки энергии в различные точки. Солнечные батареи преобразуют солнечный свет в электричество, которое затем преобразуется в микроволны для беспроводной передачи. Вот официальное видео , чтобы лучше понять этот процесс.
Прототип, разработанный в Калифорнийском технологическом институте, успешно передал энергию из космоса по беспроводной связи и принял её обратно в университете всего через несколько месяцев после первоначального запуска. Вначале передатчик излучал микроволны, которые принимались расположенными рядом массивами приёмников, находящимися на расстоянии примерно 30 см друг от друга. Массивы преобразовывали микроволны в постоянный ток для питания светодиодов. Прототип передавал энергию на приёмник, расположенный на крыше лаборатории Калифорнийского технологического института в Пасадене, штат Калифорния.
Али Хаджимири , профессор электротехники и медицинской инженерии, возглавляющий команду Калифорнийского технологического института, заявил в пресс-релизе: «Конечно, мы тестировали его на Земле, но теперь мы знаем, что он может выдержать полет в космос и работать там. Насколько нам известно, никто никогда не демонстрировал беспроводную передачу энергии в космосе, даже с использованием дорогостоящих жестких конструкций. Мы делаем это с помощью гибких легких конструкций и собственных интегральных схем. Это первый подобный случай».
Президент Калифорнийского технологического института Томас Ф. Розенбаум заявил: «Переход к возобновляемым источникам энергии, имеющий решающее значение для будущего мира, сегодня ограничен проблемами хранения и передачи энергии. Передача солнечной энергии из космоса — это элегантное решение, которое благодаря щедрости и дальновидности братьев Брен приблизилось к реализации. Дональд Брен представил сложную техническую задачу, которая обещает человечеству замечательные результаты: мир, работающий на бесперебойной возобновляемой энергии».
Солнечная энергетика в космосе воспринимается как будущее чистой энергии. Проект Caltech Space Solar Power Project (SSPP) был создан в 2011 году Дональдом Бреном , филантропом и пожизненным членом Попечительского совета Caltech, после того, как он узнал о возможностях производства солнечной энергии в космосе.
См. также : Skytree повышает производительность теплиц с помощью скрубберов CO2, установленных на космической станции.
Гарри Этуотер , директор Liquid Sunlight Alliance и один из главных исследователей проекта, сказал: «Демонстрация беспроводной передачи энергии в космосе с использованием легких конструкций является важным шагом на пути к космической солнечной энергетике и широкому доступу к ней во всем мире. Солнечные панели уже используются в космосе, например, для питания Международной космической станции, но для запуска и развертывания достаточно больших массивов для обеспечения энергией Земли SSPP необходимо разработать и создать системы передачи солнечной энергии, которые были бы сверхлегкими, дешевыми и гибкими».
В начале недели правительство Соединенного Королевства объявило о выделении 4.3 миллиона фунтов стерлингов на финансирование различных исследовательских проектов. Исследователи из Лондонского университета королевы Марии разрабатывают беспроводную технологию для передачи микроволновой энергии из одного места в другое. А Военно-морская исследовательская лаборатория США провела эксперимент по космической энергетике , передавая энергию с помощью лазерных лучей на Международную космическую станцию.
Еще в 1970-х годах НАСА и Министерство энергетики США интересовались солнечной энергетикой в космосе, но высокая стоимость не позволяла им реализовать эту идею. Сяодун Чен , профессор микроволновой техники в Университете королевы Марии в Лондоне, сказал: «Даже сегодня стоимость является главной проблемой при создании такой масштабной инфраструктуры в космосе. Однако экономические условия начинают меняться, поскольку коммерческая космическая индустрия снижает стоимость запусков. Самый амбициозный на данный момент план — сделать эту технологию готовой к использованию для электроснабжения домов и предприятий на Земле к 2050 году».
Однако, согласно климатическим целям, установленным в Парижском соглашении, необходимо достичь нулевого уровня выбросов парниковых газов к 2050 году. Согласно отчету Европейского космического агентства о технологиях за 2022 год, миру необходимо как можно больше возобновляемой энергии, и как можно скорее.
