Наука

Сонячні електростанції в космосі: випробування нової системи

Сонячна

США продовжує відправляти в космос військові космічні літаки, мета яких – вивести технології виробництва енергії з сонячного світла на абсолютно новий рівень.

Коли автономний космічний літак ВПС США X – 37B вийшов на орбіту в шостий раз на цьому тижні, він проводив експеримент з дослідження потенціалу випромінювання сонячної енергії з космосу на Землю. Модуль фотоелектричної радіочастотної антени (PRAM) був створений військово-морською дослідницькою лабораторією США (NRL), щоб випробувати те, як дана технологія працює в умовах справжнього космосу.

Використання сонячної енергії для місій у космосі – ідея дуже стара. Фактично, вона сходить до початку 20-го століття, а перше її застосування на практиці відбулося на супутнику «Авангард», запущеному 17 березня 1958 року. З тих пір сонячні батареї так чи інакше використовувалися в більшості космічних місій. Проте, PRAM призначений для набагато більш амбітного застосування даної технології, ніж просто служити джерелом живлення космічного корабля або набору приладів.

Читайте також:  Вчені з'ясували, що трапилося в 0,000001 секунди після Великого вибуху

Використання сонячних батарей на Землі має ряд недоліків. Окрім проблем нічного часу, поганої погоди та зміни кута сонячного світла, існує також фундаментальна проблема, яка полягає в тому, що сонячне світло, що проходить через атмосферу, значною мірою «фільтрується», особливо в синій частині видимого спектру.

В ідеальній ситуації найкраще розташовувати сонячні електростанції на орбіті, де на них не вплине атмосфера планети. В таких умовах світло не просто не піддається фільтрації, але і забезпечує енергію 24 години на добу, а також знаходиться під постійним кутом. Єдиним обмеженням такої станції є розмір масиву її батарей. На жаль, така концепція вимагала б неймовірно довгий дріт, що дозволяє перенести електрику з орбіти на Землю.

Читайте також:  Фізики перевищили швидкість світла

Альтернатива полягає в тому, щоб перетворити енергію сонячного масиву в мікрохвилі і направити її в колектор на поверхні Землі, щоб вже в ньому перетворити їх в електрику. Ця ідея також не нова, але експерименти з її втілення досі не залишали стін лабораторії.

“Наскільки нам відомо, наш експеримент є першим випробуванням на орбіті обладнання, розробленого спеціально для супутників на сонячній енергії, які можуть зіграти революційну роль в енергетичному майбутньому нашої планети”, запевняє Пол Джаффе, головний дослідник PRAM.

PRAM складається з 30-сантиметрового квадратного модуля з сонячною панеллю і передавача мікрохвильової енергії. Ідея полягає в тому, щоб випромінювати енергію через атмосферу Землі, так що дослідники вибрали мікрохвилі — хоча для інших планет і супутників, наприклад для місяця, через відсутність атмосфери або її високої розрідженості можна використовувати і лазер. Згідно з NRL, метою експерименту є вивчення процесу перетворення енергії, теплових характеристик та ефективності технології.

Читайте також:  Знайдено новий спосіб передбачати цунамі

Грунтуючись на результатах PRAM, наступним кроком буде створення повністю функціональної системи-прототипу, встановленої на космічному кораблі, яка буде направляти енергію з космосу на Землю. Хоча перетворення такої технології в великомасштабне Комерційне джерело енергії може зайняти десятиліття, NRL заявляє, що вже в найближчому майбутньому такі станції можуть бути спрямовані на передачу енергії у віддалені і важкодоступні райони — наприклад на передові військові бази і зони реагування на надзвичайні ситуації.