Przesłali energię z kosmosu na Ziemię. To pierwszy raz

Udany transfer energii z kosmosu na Ziemię

Naukowcy z California Institute of Technology (Caltech) osiągnęli coś, czego dotąd nie udało się nikomu innemu – przeprowadzili udany test bezprzewodowego transferu energii z kosmosu na Ziemię. Ten eksperyment przybliża nas do urzeczywistnienia koncepcji kosmicznej fotowoltaiki, która ma potencjał zdemokratyzować dostęp do energii na całym świecie. Realizacja projektu oznaczać może brak konieczności stosowania rozbudowanej, naziemnej infrastruktury przesyłowej i zapewnić teoretycznie prosty sposób dostarczania energii do odległych regionów i obszarów zniszczonych przez konflikty zbrojne lub klęski żywiołowe.

„Tak jak internet zdemokratyzował dostęp do informacji, wierzymy, że bezprzewodowy transfer energetyczny zdemokratyzuje dostęp do energii” – powiedział Ali Hajimiri, który stoi na czele zespołu, który opracował MAPLE. Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment (bo tak rozwija się ten skrót) to platforma składająca się z elastycznych, lekkich nadajników mikrofalowych kontrolowanych przez czipy elektroniczne. 

To właśnie przy użyciu MAPLE zrealizowano projekt, o którym mowa. Naukowcom udało się z powodzeniem przeprowadzić bezprzewodowy transfer energii pomiędzy nadajnikiem w kosmosie i odbiornikiem na Ziemi. – „Z tego, co nam wiadomo, nikt nigdy nie zademonstrował bezprzewodowego transferu energii w kosmosie, nawet przy użyciu drogich i sztywnych konstrukcji. My tymczasem zrobiliśmy to za pomocą elastycznych, lekkich konstrukcji i własnych układów scalonych. Po raz pierwszy w historii" – dodał Hajimiri.

Opracowane przez inżynierów z Caltech jednostki ważą 50 kg i są „skrzynkami” o objętości 1 m sześciennego, które na orbicie rozkładają się w płaski panel o średnicy około 50 m. Z jednej strony mają ogniwa fotowoltaiczne, z drugiej zaś bezprzewodowe nadajniki. Precyzyjne skierowanie wiązki energii za pomocą mikrofal do odbiornika oddanego o tysiące kilometrów to duże wyzwanie. Aby mu sprostać postawiono przede wszystkim na anteny (zgrupowane po 16 sztuk, a każda z nich jest kontrolowana przez specjalnie zaprojektowany układ scalony).

Obejrzyj w

Kosmiczna fotowoltaika

Pomysł, by wykorzystać energię słoneczną z kosmosu, pojawił się już w 1968 roku. Panele fotowoltaiczne w kosmosie mają bowiem tę przewagę nad naziemnymi, że mogą mieć dostęp do światła słonecznego przez okrągłą dobę i okrągły rok. Oznacza to, że mogą zbierać energię słoneczną praktycznie bez przerwy, a przy tym generować nawet osiem razy więcej energii. To pokazuje, o jak dużym potencjale mówimy. Naukowcy z Caltech udowodnili, że ten potencjał jak najbardziej można wykorzystać.  

„Demonstracja bezprzewodowego transferu energii w kosmosie przy użyciu lekkich konstrukcji jest ważnym krokiem w kierunku kosmicznej fotowoltaiki o szerokiej dostępności na całym świecie” – skomentował prof. Harry Atwater, jeden z głównych badaczy działających przy tym projekcie. Zwrócił przy okazji uwagę, że panele słoneczne w kosmosie nie są niczym nowym, wszak od dawna zasilają instrumenty badawcze czy nawet całą Międzynarodową Stację Kosmiczną.

Warto wspomnieć, że energia słoneczna odpowiada obecnie za nieco ponad 3,5 proc. światowej produkcji energii elektrycznej. Jest też najszybciej rozwijającą się formą energii odnawialnej, obok energetyki wodnej i wiatrowej. Szacuje się, że te trzy razem osiągną 40 proc. rynku energii do 2035 roku i nawet 45 proc. do 2050 roku. 

Źródło: Caltech, Science Alert