Первая попытка передать солнечную энергию из космоса

LogicPower

11.07.2025

217

Команда китайских ученых предложила концепцию демонстрационной миссии по передаче солнечной энергии на Землю. Этот проект стал первым этапом масштабной дорожной карты развития космической солнечной энергетики (SSP), над которой работает Китайская академия космических технологий.

Согласно планам, миссию собираются реализовать в период с 2026 по 2030 год. Ее основная задача — проверить ключевые технологии, необходимые для дальнейшего внедрения орбитальных солнечных электростанций. Как отметил один из авторов исследования, продемонстрировать работоспособность этих решений непосредственно в космосе — критически важный шаг, поскольку речь идет о технологиях с революционным потенциалом для энергетики.

Суть подхода заключается в том, что специальный космический аппарат будет собирать солнечную энергию и передавать ее на Землю по беспроводным каналам. Для этого предусмотрено использование двух технологий: микроволновой передачи энергии (MPT) и лазерной передачи энергии (LPT). Обе системы планируется отработать в рамках демонстрационной миссии, чтобы подтвердить их эффективность и безопасность.

Солнечная батарея, которую планируют установить на спутнике, объединяет несколько современных технологических решений. Ее основу составляет сверхлегкая тонкопленочная батарея мощностью 10 кВт на основе солнечных элементов из арсенида галлия (GaAs) с КПД свыше 30%. Площадь батареи — около 35 м², она разделена на три функциональных сегмента. Высоковольтный сегмент будет генерировать 1 кВт при напряжении 500 В для отдельных экспериментов, средневолновой сегмент обеспечит около 5 кВт для работы систем передачи энергии и бортовых модулей, а псевдосолнечный сегмент предназначен для имитации конструктивных характеристик панели. Кроме того, предусмотрено использование концентрирующей солнечной батареи с диаметром апертуры 2,4 м, что позволит довести суммарную собираемую мощность до более чем 6 кВт.

Система микроволновой передачи энергии будет включать передающий модуль, систему управления лучом и приемную подсистему. Для этих целей планируется использовать антенну размером 2×2 м, работающую на частоте 5,8 ГГц. Ожидается, что примерно 4 кВт микроволновой мощности смогут преодолевать расстояние от 424 до 600 км и поступать на приемную станцию на Земле. Приемная система будет состоять из антенны прямого приема, оборудования для измерения направления луча и модуля передачи пилотного сигнала.

Отдельная часть миссии посвящена испытаниям лазерной передачи энергии. Ее планируется использовать как для передачи мощности на поверхность планеты, так и для обеспечения энергией спутников, работающих в связке. Система будет состоять из лазерного излучателя, подсистемы управления лучом и приемного модуля. В зависимости от сценария лазер мощностью 1 кВт сможет передавать энергию на расстояние от 10–50 км в космосе или более 400 км на Землю. Для реализации этой задачи выбран оптоволоконный лазер с длиной волны 1064 нм.

Как отмечает команда проекта, после этой миссии планируется серия дальнейших исследований и разработок, которые будут касаться проектирования систем, повышения эффективности передачи энергии и поиска путей интеграции технологий в смежные отрасли.

Последние новости