На орбите не бывает ни облаков, ни дождей, ни ночи — солнечные панели могут собирать энергию круглые сутки с плотностью потока в 5–10 раз выше, чем на Земле. Проблема в том, как доставить эту энергию туда, где она нужна (на другой спутник, на космическую станцию или на земную приемную антенну). Для этого подходит микроволновой способ: электричество преобразуется в микроволны, передается из космоса на наземный приемник, где преобразуется обратно в ток. Специалисты из Сианьского университета отладили этот цикл полностью, включая конфигурацию «один передатчик — много подвижных приемников».
В 2014 году команда предложила оригинальную конструкцию сферического концентратора света, получившего название Omega. В 2022 году система первой в мире отработала полный цикл: захват солнечного света, преобразование в электричество, превращение в микроволны, передачу и прием. Нынешняя версия — «Распределенная Омега» — решает проблему масштаба. Вместо одной гигантской конструкции предлагается модульная система: множество одинаковых независимых блоков, которые можно собирать на орбите как кубики, заменять по одному, постепенно наращивая мощность. Технически это делает проект более реализуемым.
Важнее всего, пишет China Daily, что была решена задача обеспечения точности отслеживания, необходимая для питания движущихся объектов. В ходе имитационного эксперимента дрон, летящий со скоростью 30 км/ч, устойчиво принимал 143 Вт с расстояния 30 метров. Испытания имитировали орбитальные условия, где спутники и космические станции постоянно движутся друг относительно друга.
По сравнению с 2022 годом эффективность преобразования постоянного тока на дистанции более 100 м выросла с 15% до 20,8%. КПД сбора луча (насколько точно энергия попадает в приемник) достиг 88% — это означает, что микроволновый луч остается «сфокусированным пучком», а не расплывается в пространстве. Передаваемая мощность — 1180 Вт, чего достаточно для питания нескольких небольших спутников или дронов. Для сравнения: предыдущие демонстрации обычно были «точка-точка» и с фиксированным приемником.
Пекин включил космическую солнечную энергетику в план текущей пятилетки (2026–2030 гг.). Согласно плану, к 2030 году должен быть проведен мегаваттный орбитальный тест, а к 2050 году — на геостационарной орбите должна быть построена гигаваттная станция, которая будет передавать чистую энергию прямо на Землю (с возможностью питания удаленных районов, военных баз или регионов, пострадавших от чрезвычайных ситуаций).
В прошлом месяце ведущий конструктор проекта космической солнечной электростанции «Чжужуй» рассказал, что архитектура орбитальных электростанцией, наряду с передачей энергии, способна поддерживать функции связи, навигации, разведки, подавления сигналов и дистанционного управления.
