Уже скоро людство дізнається, наскільки реальною є отримання безмежної енергії в космосі та її пересилання на землю. Команда Каліфорнійського технологічного інституту готується запустити свій прототип, над яким працювали майже десять років. Подія запланована на грудень поточного року.
Проєкт реалізовувався, по суті, трьома потоками. Одна група працювала над неймовірно легкими, високоефективними фотоелектричними елементами зі співвідношенням потужності до ваги приблизно в 50-100 разів більше, ніж навіть сонячні панелі, які зараз використовуються на МКС і сучасних супутниках.
Друга команда зосереджена на розробці надлегкого, мініатюрного, недорогого обладнання для перетворення постійного струму від сонячних панелей у радіочастотну енергію, а потім передачі її на Землю, використовуючи фазову маніпуляцію для електронного спрямування променя до масивів приймачів. поверхня.
Ці дві команди об’єднали свій прогрес у функціональні прототипи «плитки» — приблизно 10 см квадрата, що поєднує захоплення сонячної енергії, перетворення в радіочастоту та бездротову передачу. Ці високоінтегровані, дуже гнучкі плитки важать менше 2,8 г кожна, і вони розроблені для складання до конфігурації з фактичною нульовою втратою простору для розміщення в ракеті-носії та відправлення в орбіту, де вони самі розгорнуться.
Таким чином, вся космічна сонячна батарея була задумана як ультрамодульна збірка. Плитки призначені для включення в стрічки шириною 2 м довжиною до 60 м. Ці смуги об’єднані в модулі розміром близько 60 x 60 м.
І таким чином третя група працювала над тим, як побудувати повнорозмірний масив, який поєднує тисячі плиток у модулі, а тисячі модулів — у колосальний масив збору та передачі сонячної енергії площею близько 9 квадратних кілометрів. Перед цією групою стоїть завдання створити надлегкі, ультратонкі космічні конструкції для цих модулів, які неймовірно щільно складаються, а потім автономно розгортаються у масивні модулі та зберігають свою форму та положення, коли масив проноситься крізь простір, як літаючий килим.
Ця команда вже виконала чудову роботу; натхненні японськими орігамі та кірігамі, вони розробили та створили прототип самозбірних конструкцій, що згортаються, складаються, включно з з’єднаннями, що згортаються, вагою лише 150 грамів на квадратний метр. Деякі з них можна побачити на відео нижче.
Потім постає проблема якомога більше і якомога більш пасивно нахилити його сонячні панелі до сонця, при цьому електронним способом націлити свої передавачі на гігантські приймальні станції на Землі. І постає питання про те, яку саме орбіту вибрати – геосинхронну орбіту, яка постійно спрямована на один приймач на Землі внизу, чи нижчу, дешевшу орбіту, яка потребує кількох сонячних комбайнів і кількох земних приймачів.
Фінансова математика на цьому етапі здається на користь останнього. П’ять сонячних батарей на середній навколоземній орбіті, оснащених двосторонніми сонячними комбайнами та односторонніми передавачами, здавалося б, мають перевагу з точки зору вирівняної вартості енергії (LCoE), навіть якщо така система потребує 39 космічних запусків на противагу лише до 13 для геосинхронної системи з одним масивом – звичайно, з багатьма припущеннями. Але вартість космічної сонячної енергії все одно буде в діапазоні 1-2 доларів США за кВт-год – це важко продати, враховуючи, що електроенергія в США зараз продається в середньому менше 0,17 доларів США за кВт-год.
