Извеждат соларна централа в космоса през декември

Слънчевата ферма на Калифорнийски технологичен институт ще излезе скоро в орбита
(снимка: Калифорнийски технологичен институт, Caltech)

Първият прототип на орбитална слънчева електроцентрала ще бъде изстрелян в космоса през декември, съобщиха за иновативния проект от Калифорнийския технологичен институт.

Амбициозни проекти за разработване на орбитални слънчеви електроцентрали има във всички страни със собствени космически програми. От всеки квадратен метър в орбита може да се извлече осем пъти повече енергия, отколкото на Земята, и това се случва 24 часа в денонощието без прекъсвания за нощта.

Учените от Калифорнийския технологичен институт (Caltech) възнамеряват да реализират проекта си през декември тази година, като изведат в орбита първия прототип на слънчева електроцентрала.

Проектът на Caltech стартира с рекордно дарение през 2013 г. от Доналд Брен, председател на борда на директорите на компанията Irvine – той даде повече от $100 милиона в подкрепа на програмата за орбитална слънчева електроцентрала. През 2015 г. и Northrop Grumman наля средства в проекта, като отпусна $17,5 милиона на института.

Проектът се развива в три посоки. Една група учени разработва ултра-леки слънчеви клетки, друга създава ултра-леки и ефективни преобразуватели на електрическа енергия от батерии в микровълново лъчение, а третата група проектира структурата на слънчевите полета за изстрелване в космоса, като взима предвид ограниченията на съвременните ракети носители.

Сега и трите проекта са въплътени в един прототип, който скоро ще бъде изпратен в орбита. Слънчевите клетки, изградени от първата група, обещават 50 до 100 пъти по-добро съотношение мощност/тегло от настоящите сателитни слънчеви панели, включително най-новите на МКС.

Вторият екип представи ултралеко, миниатюрно и евтино оборудване за преобразуване на постоянен ток от слънчеви панели в RF сигнал за последващо предаване на Земята. Извършва се манипулиране на фазата на сигнала за най-висока точност и скорост.

Самият панел е изработен под формата на плочка с площ 10 см². Тя съдържа както двустранни соларни клетки, така и модул за преобразуване в RF сигнал. Теглото на един модул е ​​само 2,8 г. Модулите се сглобяват на ивици с ширина 2 м и дължина до 60 м в най-дългата част на соларната ферма.

От лентите се създава квадрат със страна 60 м, а самото поле за изпращане в космоса се сгъва в много компактна форма – почти като оригами. От такива квадрати ще се сглобят слънчеви ферми в орбита с площ от 9 км². В орбита полетата самостоятелно ще се превръщат в квадрати, механизмът за които също е изобретен и е много лек – около 150 г на м².

Учените обмислят две опции за орбитата на техните слънчеви ферми – геосинхронна с постоянна посока към една приемна станция на Земята и по-ниска, която е по-евтина от гледна точка на разходите за изстрелване, но с няколко „роуминг” станции в орбита с приемни станции, разпръснати по Земята. Последният вариант изглежда за предпочитане.

Пет слънчеви ферми в средна орбита ще изискват 39 изстрелвания и ще осигурят между $1 и $2 на киловатчас. Това е 10 до 20 пъти по-скъпо от средната цена на един киловатчас електрическа енергия в САЩ днес, но от гледна точка на чистотата на околната среда ефектът обещава да бъде значителен.