Перша спроба передати сонячну енергію з космосу

LogicPower

11.07.2025

215

Команда китайських вчених запропонувала концепцію демонстраційної місії з передачі сонячної енергії на Землю. Цей проєкт став першим етапом масштабної дорожньої карти розвитку космічної сонячної енергетики (SSP), над якою працює Китайська академія космічних технологій.

Згідно з планами, місію планують реалізувати між 2026 та 2030 роками. Її основне завдання — перевірка ключових технологій, необхідних для подальшого впровадження систем сонячних електростанцій на орбіті. Як зазначив один з авторів дослідження, продемонструвати працездатність цих рішень безпосередньо в космосі — критично важливий крок, адже йдеться про технології, що мають революційний потенціал для енергетики.

Суть підходу полягає в тому, що спеціальний космічний апарат буде збирати сонячну енергію та передавати її на Землю через бездротові канали. Для цього передбачено дві технології: мікрохвильову (MPT) та лазерну передачу енергії (LPT). Обидві системи мають бути відпрацьовані у межах демонстраційної місії, щоб підтвердити їхню ефективність та безпечність.

Сонячна батарея, яку планують використати на супутнику, поєднує кілька сучасних технологічних рішень. Основу складає надлегка тонкоплівкова батарея потужністю 10 кВт на основі сонячних елементів з арсеніду галію (GaAs), що демонструють ККД понад 30%. Її площа — близько 35 м² і вона розділена на три функціональні сегменти. Високовольтна секція генеруватиме 1 кВт при напрузі 500 В для окремих експериментів, середньовольтна секція забезпечуватиме близько 5 кВт для роботи систем передачі енергії та бортових модулів, а псевдосонячна секція призначена для моделювання конструктивних характеристик панелі. Крім того, передбачено використання концентруючої сонячної батареї діаметром апертури 2,4 м, яка дозволяє довести загальну потужність збору енергії до понад 6 кВт.

Система мікрохвильової передачі енергії включатиме модуль прийома, систему керування променем та приймальну підсистему. Для цього буде застосовано антену розміром 2×2 м, що працюватиме на частоті 5,8 ГГц. Очікується, що близько 4 кВт мікрохвильової потужності зможуть долати відстань від 424 до 600 км та надходити до приймача на Землі. Приймальна система передбачає антену прямого прийому, обладнання для вимірювання напрямку променя та модуль передачі пілот-сигналу.

Окрема частина місії — випробування лазерної передачі енергії. Її планують використовувати як для направлення потужності на поверхню планети, так і для передачі енергії супутникам, що працюють у зв’язці. Система складатиметься з лазерного випромінювача, підсистеми керування променем та приймального модуля. Залежно від сценарію, лазер потужністю 1 кВт передаватиме енергію на відстань від 10–50 км у космосі або понад 400 км на Землю. Для реалізації цієї частини обрано оптичний волоконний лазер із довжиною хвилі 1064 нм.

Як зазначає команда проєкту, після цієї місії планується серія подальших досліджень та розробок, які стосуватимуться проєктування систем, підвищення ефективності передачі енергії та пошуку шляхів інтеграції технологій у суміжні галузі.

Останні новини