Создана первая в мире система для проверки передачи солнечной энергии из космоса

Во многих отношениях космос — идеальное место для массива панелей сбора солнечной энергии. На пути нет облаков, нет сезонных колебаний, нет атмосферной фильтрации, и солнечные панели могут работать с максимальной эффективностью круглосуточно, поскольку планета не загораживает Солнце. По некоторым оценкам, поместите солнечную панель в космос, и она будет генерировать в 6-8 раз больше энергии, чем здесь, на Земле.

Но как вернуть энергию на поверхность? В этом есть проблема. Геосинхронная орбита, на которой спутник находится более или менее прямо над одной точкой на Земле, находится на высоте около 36 000 км. Это почти в три раза больше диаметра Земли и немного дальше, чем можно протянуть большинство удлинителей. Передача плюс огромные расходы на космические запуски были проблемой.

Но затраты на космические запуски снижаются с появлением многоразовых ракет и альтернативных технологий запуска, а мир нуждается в надежной чистой энергии, поэтому продолжаются исследования в области космической солнечной энергии, в частности, направленные на повышение эффективности беспроводной передачи энергии.

Один из таких исследовательских проектов касается «полноканальной, полносистемной наземной системы проверки космической солнечной энергии», построенной в Сидяньском университете в Сиане — бывшей столице Китая при многих династиях и городе, наиболее известном как место, где еще в 70-х годах были найдены более 8000 терракотовых воинов.

Под руководством Дуана Баояня эта наземная система проверки высотой 75 метров, строительство которой началось в 2018 году, была разработана для проведения исследований в области «высокоэффективной концентрации света и фотоэлектрического преобразования, микроволнового преобразования, микроволнового излучения» и оптимизации формы сигнала, измерения и контроля наведения микроволнового луча, приема и выпрямления микроволнового излучения».

Согласно пресс-релизу Сидяньского университета, предприятие недавно было одобрено группой приехавших экспертов после демонстрации беспроводной микроволновой передачи энергии на расстояние 55 метров.

Это первая в мире система, охватывающая весь спектр космических солнечных функций, включая слежение за Солнцем, концентрацию света, преобразование его в электричество, передачу его в микроволновой форме и прием на отдельную ректенну (устройство, представляющее собой нелинейную антенну, предназначенную для преобразования энергии поля падающей на нее электромагнитной волны в энергию постоянного тока). Успешные испытания состоялись примерно на три года раньше запланированного срока.

Верхняя часть конструкции подвешивает множество тарелок, которые действуют как суррогатный спутник, фокусируя солнечный свет, преобразовывая его в энергию и отправляя ее на землю, где ее собирает тарелка ректенны.

Исследовательская группа не питает иллюзий: чтобы подняться от 55 метров до 36 000 км с достаточно высокой эффективностью, чтобы сделать космическую солнечную энергию полезной, «потребуется последовательная борьба нескольких поколений», говорится в пресс-релизе.

Пройдет много времени, прежде чем деньги, потраченные на эту технологию, принесут больше плодов, чем простое строительство новых солнечных батарей здесь, на Земле.

Действительно, если будет развернута космическая антенна для передачи энергии, наземная решетка ректенн, скорее всего, должна будет иметь ширину в несколько километров, чтобы получить полезное количество энергии. Но дорогу осилит идущий.

Источник: Сидяньский университет