Ученые передали солнечную энергию из космоса на Землю: как им это удалось (видео)

Исследователи из Калифорнийского технологического института (СalTech) впервые в истории смогли передать солнечную энергию из космоса на Землю без проводов. Они отчитались о своем эксперименте на сайте учебного учреждения.

Ученые использовали MAPLE — микроволновую решетку для низкоорбитального эксперимента по передаче энергии, оно состоит из массива гибких и легких передатчиков энергии под управлением специальных электронных чипов. Прототип передал собранную в космосе солнечную энергию в виде микроволн на крышу Инженерной лаборатории Гордона и Бетти Мур в кампусе Калифорнийского технологического института в Пасадене, где был установлен специальный приемник.

"Мы получили подтверждение того, что MAPLE может успешно передавать энергию на приемники в космосе. Мы также смогли запрограммировать массив так, чтобы он направлял свою энергию на Землю, которую мы получили здесь, в Калифорнийском технологическом институте. Мы, конечно, испытали его на Земле, но теперь мы знаем, что он может работать и в космосе", — прокомментировал", — сказал содиректор проекта Space Solar Power Project (SSPP) Али Хаджимири.

Прототип MAPLE установлен на космическом спутнике SSPD-1, который отправили на орбиту в январе 2023 года. Аппарат состоит из двух панелей, собирающих солнечную энергию, затем передатчики отправляют ее на заданное расстояние, используя конструктивные и деструктивные помехи. Внутри MAPLE эта энергия преобразовывается в электричество постоянного тока.

"Насколько нам известно, никто никогда не демонстрировал беспроводную передачу энергии в космосе даже с помощью дорогих жестких конструкций. Мы делаем это с помощью гибких легких конструкций и наших собственных интегральных схем. Это впервые", — заявил Хаджимири.

Во время одного из экспериментов американские ученые использовали электроэнергию, чтобы питать два светодиода. Они также показали высокую точность передачи энергии, зажигая "лампочки" по одной, включая то один, то другой передатчик. MAPLE также имеет окно, которое позволяет передатчикам направлять энергию за пределы космического корабля, например на Землю.

"Точно так же, как Интернет сделал информацию доступной каждому, мы надеемся, что беспроводная передача энергии упростит доступ к энергии", — сказал Хаджимири в пресс-релизе. "Для получения этой мощности на Земле не нужно никакой инфраструктуры. Это означает, что мы можем отправлять энергию в отдаленные регионы и районы, опустошенные войной или стихийным бедствием".

Космическая солнечная энергия дает возможность использовать практически неограниченные запасы солнечной энергии в космическом пространстве, где энергия постоянно доступна и не зависит от циклов дня и ночи, времен года и облачного покрова, что потенциально дает в восемь раз больше энергии, чем солнечных батарей в любом месте на поверхности Земли. В рамках SSPP исследователи планируют развернуть на орбите созвездие модульных космических аппаратов, которые будут собирать солнечный свет, превращать в электричество, а затем передавать в виде микроволн на большие расстояния.

Недавно писали, ученые из Японии тоже пытаются передавать солнечную энергию из космоса на Землю. Сотрудники Киотского университета готовятся провести первый эксперимент в 2025 году.