Один маленький шаг к солнечной энергии из космоса увенчался успехом

Ученые Калифорнийского технологического института празднуют после успешный испытательный полет технологий, необходимых для производства энергии из космоса.

Миссия под названием Демонстратор космической солнечной энергии (SSPD-1) представлял собой небольшое испытание технологий, которые потребуются для будущих гигантских электростанций в космосе. После запуска в январе прошлого года SSPD-1 провел прошлый год, оценивая различные солнечные элементы и методы развертывания, а в марте стал первая технология беспроводной передачи энергии на Землю из космоса.

Хотя миссия в целом увенчалась успехом, все же возникли проблемы, которые необходимо решить, прежде чем полномасштабная солнечная энергия станет реальностью.

Захват энергии из космоса и передача ее на землю — это концепция, которая идет дальше. назад в 1923 год когда русский теоретик Константин Циолковский предложил в космосе зеркала, которые могли бы направлять мощные лучи солнечного света на Землю. В 1941 году писатель-фантаст Айзек Азимов написал рассказ под названием «Разум» о излучении из космоса микроволн, которые можно было уловить наземной станцией и преобразовать в электричество.

Большим преимуществом размещения электростанций на орбите является то, что солнечный свет в космосе в десять раз интенсивнее, поскольку он не проходит через атмосферу Земли. Если космический корабль находится на правильной орбите, он может постоянно подвергаться воздействию солнечной энергии.

В случае успеха результатом может стать обильная, надежная, безуглеродная энергия. способный обеспечить электроэнергией миллион домов с одним спутником.

Эта идея рассматривалась на заре космической программы, поскольку необходимые базовые технологии уже существовали в наших нынешних спутниках телевидения и связи. Однако для того, чтобы генерировать достаточно энергии, чтобы быть экономически жизнеспособными, эти генерирующие энергию спутники должны были быть очень большими — по крайней мере, по километру с каждой стороны — поэтому стоимость многих космических запусков считалась слишком высокой, чтобы окупиться.

Для сравнения, на строительство Международной космической станции потребовались десятки запусков и 150 миллиардов долларов США, а ее размер всего лишь футбольное поле.

Но теперь, когда стоимость космических полетов значительно снизилась благодаря таким компаниям, как SpaceX, ученые переосмысливают эту идею. Группы в Китае, Индии, Великобритании и даже Военно-морской исследовательской лаборатории США работают над собственными космическими технологиями солнечной энергии.

Устройство Калифорнийского технологического института находится в разработке с 2011 года. Оно было запущено в космос в январе 2023 года с солнечной батареей размером всего 1,8 метра. Он нес коллекцию из 32 различных типов недорогих солнечных элементов, электроники для преобразования солнечного света в микроволны и двух легких микроволновых передатчиков, которые посылали сигналы на землю.

Самая большая проблема возникла во время тестирования технологии развертывания, когда тросы, используемые для развертывания конструкции в космосе, зацепились, что задержало процесс. К счастью, диспетчеры на земле смогли использовать камеры космического корабля, чтобы выявить проблему и в конечном итоге решить ее. Затем часть конструкции заклинило, и операторам пришлось механически вибрировать весь спутник, чтобы освободить его.

Но в этом и заключается суть испытательных полетов — выявить проблемы и предотвратить их возникновение в будущем.

Если возникают трудности с развертыванием легкой конструкции диаметром менее двух метров, представьте, что вы разворачиваете в космосе что-то размером с небольшой город.

Поскольку поиск чистых источников энергии продолжается, а издержки, связанные с изменением климата, продолжают расти, цена строительства космических солнечных электростанций может стать более разумной, особенно когда мы начинаем искать способы удовлетворения наших растущих энергетических потребностей за пределами планеты. .

СМОТРЕТЬ | Анимация и изображения из развертывания Калифорнийского технологического института