Исследователи Калифорнийского технологического института передают энергию на Землю со спутника • Реестр

Исследователи из американского университета утверждают, что передали энергию со спутника на орбите на детектор на Земле, демонстрируя, что сбор энергии от солнечных батарей в космосе технически возможен.

Яйцеголовые из Калифорнийского технологического института, также известного как Калифорнийский технологический институт, сказал они использовали спутник, запущенный на орбиту в январе, чтобы продемонстрировать способность передавать энергию в космос по беспроводной связи, а также направлять обнаруживаемую мощность обратно на Землю.

Известный как Демонстратор космической солнечной энергии (SSPD-1), спутник является первым технологическим прототипом Калифорнийского технологического института. Космический проект солнечной энергетики (SSPP), чтобы выйти на орбиту.

SSPP была основана десять лет назад с целью сбора солнечной энергии в космосе и передачи ее на наземные приемники. Регистр имеет ранее сообщил.

Все электромагнитное излучение несет энергию, что можно увидеть в радиоприемниках, питающихся от самого принятого радиосигнала. Хитрость заключается в том, чтобы направить энергию на желаемую цель, вместо того, чтобы излучать ее во всех направлениях.

Бизнес-концом спутника SSPD-1 является низкоорбитальный эксперимент по передаче энергии (MAPLE) — массив гибких и легких микроволновых передатчиков, управляемых специальными электронными чипами для направления луча энергии туда, где это необходимо. .

Взаимодействие конструктивных и деструктивных помех между отдельными передатчиками направляет луч, так что группа энергосистем способна смещать фокус и направление излучаемой энергии. Это похоже на метод, используемый в военных радиолокационных системах с фазированной антенной решеткой для сканирования горизонта без физического перемещения антенны.

В этом случае массив передатчиков использует точное управление синхронизацией, чтобы сфокусировать мощность в нужном месте, используя когерентное добавление электромагнитных волн, согласно Калифорнийскому технологическому институту, так что большая часть передаваемой энергии фокусируется на желаемом целевом месте.

Однако в этом случае энергия не должна была распространяться очень далеко. MAPLE включает в себя два массива приемников на расстоянии около фута (30,5 см) от передатчика для приема энергии. Когда энергия получена, загораются некоторые светодиоды, чтобы продемонстрировать, что система работает.

Это не очень тест. MAPLE также имеет небольшое окно на спутнике, через которое массив может излучать энергию. Это использовалось для передачи тестового сигнала на приемник на крыше лаборатории в кампусе Калифорнийского технологического института в Пасадене.

Хотя это дало лишь небольшое количество энергии, Али Хаджимири, профессор электротехники Брена и содиректор SSPP, заявил об этом достижении как о первом.

«Насколько нам известно, никто никогда не демонстрировал беспроводную передачу энергии в космосе даже с помощью дорогих жестких конструкций. Мы делаем это с помощью гибких легких конструкций и наших собственных интегральных схем», — заявил он в своем заявлении.

«Благодаря экспериментам, которые мы провели до сих пор, мы получили подтверждение того, что MAPLE может успешно передавать энергию на приемники в космосе. Мы также смогли запрограммировать массив так, чтобы он направлял его энергию на Землю, что мы обнаружили здесь, в Калифорнийском технологическом институте. Конечно, испытали его на Земле, но теперь мы знаем, что он может пережить полет в космос и работать там».

Помимо MAPLE на спутнике установлено другое экспериментальное оборудование. Развертываемый на орбите сверхлегкий композитный эксперимент (DOLCE) предназначен для проверки механизмов развертывания легкой складной конструкции для поддержки солнечных панелей, в то время как ALBA представляет собой набор из 32 различных типов фотоэлектрических элементов. Они выстроены так, чтобы оценить, какие типы лучше всего работают в космосе.

Заглядывая в будущее, проект SSPP заявил, что он направлен на развертывание группы спутников для сбора солнечного света и передачи энергии с помощью микроволн туда, где это необходимо, включая места, где нет надежного доступа к электроэнергии. Это предполагает, что оборудование достигает достаточной эффективности, чтобы оправдать усилия.

«Для получения этой энергии на земле не потребуется инфраструктуры передачи энергии. Это означает, что мы можем отправлять энергию в отдаленные регионы и районы, опустошенные войной или стихийным бедствием», — сказал Хаджимири.

Идея солнечной энергии из космоса заключается в том, что энергия всегда доступна, независимо от циклов дня и ночи, времен года и облачного покрова, утверждает SSPP, что потенциально дает в восемь раз больше энергии, чем солнечные панели на земле.

Однако предыдущее исследование Европейским космическим агентством (ESA) в спутники сбора солнечной энергии подсчитали, что они должны быть где-то в районе километра или более в поперечнике, чтобы излучать около 2 ГВт мощности на поверхность, что соответствует выходной мощности ядерной энергетики. растение.

Похоже, что SSPP будет стремиться к более скромным целям, по крайней мере, на данный момент. ®