Апаратът MAPLE, който за първи път предаде слънчева енергия от космоса
(снимка: Ayling Et Al/ArXiv)
Изследователски екипи от цял свят продължават да търсят чисти и устойчиви източници на енергия. Едно от обещаващите направления е улавянето на слънчевата енергия директно в космоса и предаването ѝ на Земята.
Учени от Калифорнийския технологичен институт (Caltech) постигнаха известен успех, като успяха да съберат енергия с помощта на орбитален сателит и да я предадат на Земята. Това стана в рамките на мисията Space Solar Power Demonstration (SSPD-1), която се изпълнява от екип на Space Solar Power Project (SSPP) от Caltech в сътрудничество с Indie Semiconductor Inc., Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА (JPL). ), Amazon Web Services и стартиращата компания GuRu Wireless, която е едно от подразделенията на Caltech.
В резултат на съвместната дейност учените успяха да съберат малко енергия в орбита и след това да я прехвърлят на повърхността на Земята, което може да се счита за сериозно постижение. Подробна информация за проекта е представена в статия на изследователите, публикувана в arXiv.
На Земята хората са се научили да използват слънчевата светлина за генериране на енергия, но дори и най-напредналите технологии имат своите недостатъци. Например, в облачен дъждовен ден мощността на слънчевия панел може да падне с 25%, е през нощта не може да се генерира енергия.
В същото време слънчевите панели, поставени в орбита, могат непрекъснато да генерират енергия, ако са ориентирани по такъв начин, че винаги да са изложени на слънчева светлина. Остава учените да разработят надежден начин за пренос на енергия от орбита до Земята, където тя може да се използва за захранване на предприятия, домове и др.
Експериментът на учените стана възможен благодарение на устройството Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment (MAPLE), което беше използвано за пренос на енергия от космоса към Земята. Това е малък 6U CubeSat, способен да получава слънчева енергия, събрана с помощта на фотоволтаични клетки.
На MAPLE са разположи коригиращи антенни решетки, за да преобразува слънчевата енергия в радиочестотна. Апаратът синтезира лъч радиочестотна енергия и я предава на Земята. Оборудването за приемане и преобразуване на сигнала в постоянен ток, както и за проследяване на MAPLE, се намира на покрива на лабораторията на Мур в Caltech.
Мисията започна на 3 януари 2023 г., когато изследователският апарат беше доставен в ниска околоземна орбита с помощта на ракета носител Falcon 9 на SpaceX. Точно два месеца по-късно учените започнаха да експериментират с MAPLE и мисията беше счетена за успешна.
В бъдеще изследователите планират да създадат съзвездие от сателити като SPPD-1, които ще могат да предават енергия на Земята за захранване на 10 хиляди домакинства. Това обаче е далечна перспектива, тъй като в момента MAPLE улавя от 175 до 251 mW енергия в космоса наведнъж, а само 1 mW енергия е достигнала до наземната станция.