Solpaneler i rymden, trådlösa solceller i omloppsbana och …

Solpaneler som roterar i rymden, arbetet med att överföra energi till jorden

(Rinnovabili.it) – En dröm som går i uppfyllelse Solpaneler i rymden Som ger jorden en stabil källa till ren energi, blir verklighet. I internationell löpning kl fotovoltaico trådlös Caltech överträffade sina ”rivaler” genom att tidigare i år lansera den första rymdkraftstationen i omloppsbana, en liten experimentell anläggning för att testa förmågan att fånga solenergi, omvandla den till mikrovågor och skicka den över långa avstånd. Och idag, efter cirka 5 månader, kan universitetet glädjas: ditt universitet Space Solar Project Han jobbar.

Rymdens solceller, från science fiction till verklighet

Idén om att flytta solpaneler ut i rymden för att generera solcellskraft 24 timmar om dygnet började ta form i slutet av 1960-talet, men den är känd för sin ryktbarhet till en science fiction-historia från flera år tidigare. Ja, 1941, Isaac Asimov Han publicerade boken ”The Rational Being”, som beskriver en värld där människor skördar solenergi från en orbitalstation och skickar tillbaka den till jorden via radiovågor.

Att förvandla detta koncept till verklighet var inte lätt men idag arbetar mer än ett projekt för att ge Asimovs fantasi konkreta konturer. Tack vare de nya målen för energiomställningen har många länder och rymdorganisationer lanserat sig själva i projektet. I juni 2022 meddelade Kina att de hade genomfört marktester Den första funktionella strukturen av trådlösa solceller, med målet att etablera ett experimentellt solkraftverk i omloppsbana senast 2035. Japan Space Agency skulle vilja slå det genom att lansera sina första solcellspaneler i rymden 2025.

Men också Europeiska rymdorganisationen ESAinvolverad i finansieringen av tropiska solcellsprojekt, och i Storbritannien Regeringen har beställt forskning på solkraftverk i rymden för att bedöma deras genomförbarhet; Med möjlighet till den första demonstrationssolcellsanläggningen 2040.

Hur fungerar den fotoelektriska trådlösa demon?

Caltechs arbete, utfört under Solar Space Project, leder för närvarande loppet mot stjärnorna. de Space Solar Demonstrator (SSPD) Den lyfte den 3 januari ombord på en Falcon 9-raket på SpaceX:s Transporter 6-uppdrag. Och några veckor efter lanseringen började tester av olika tekniker ombord på SSPD. Miniexperimentplattformen består av tre försök:

• fint, som är en hopfällbar struktur på cirka 1,8 kvadratmeter, som utgör den grundläggande modulära strukturen på vilken solpanelerna monteras. När de är i full drift kommer flera DOLCE-moduler att bilda en slags kilometerskala konstellation som bildar en orbital solcellskraftstation;
• Albaen samling av 32 olika typer av solceller som gör det möjligt för forskare att bedöma den mest effektiva typen för att bygga framtida solpaneler i rymden;
• Lönn, En rad lätta och flexibla mikrovågssändare. Enheterna drivs av skräddarsydda elektroniska kretsar byggda med hjälp av billiga kiselteknologier.

Det är just detta sista element som gör California Institute of Technology upphetsad. MAPLE utvecklades av ett Caltech-team ledd av Prof Men Hajimere.”Genom de experiment vi har genomfört hittills har vi fått bekräftelse på att MAPLE framgångsrikt kan överföra kraft till mottagare i rymden.” säger Hajimere. ”Vi kunde också programmera enheten att rikta sin energi mot jorden, vilket vi har upptäckt här på Caltech. Naturligtvis testade vi den på jorden, men nu vet vi att den kan överleva rymdfärd och fungera där.”

lönn framgång

Genom att använda konstruktiv och destruktiv interferens mellan individuella sändare kunde systemet flytta fokus och riktning för den utsända energin, utan några rörliga delar. Och med exakta kontroller kunde jag dynamiskt och selektivt rikta strömmen till önskad plats. ”Såvitt vi vet har ingen någonsin visat trådlös energiöverföring i rymden även med mycket dyra stela strukturer. Vi gör detta med flexibla, lätta strukturer och våra integrerade kretsar. Detta är första gången”säger Hajimere.

Den överförda energin upptäcktes av en mottagare på taket av Gordon and Betty Moore Engineering Laboratory på Caltech campus i Pasadena. Den mottagna signalen dök upp vid förväntad tid och frekvens.

Solpaneler i rymden, hemligheten är flexibilitet

”Att bevisa trådlös fotovoltaisk energiöverföring i rymden med hjälp av lätta strukturer är ett viktigt steg mot rymdbaserad solenergi och dess utbredda tillgång globalt.” Han påstår Harry AttwaterOtis Booth är ordförande för universitetets avdelning för teknik och tillämpad vetenskap. ”Solarrayer används redan i rymden, till exempel för att driva den internationella rymdstationen, men för att skjuta upp och distribuera system som är tillräckligt stora för att leverera kraft till jorden måste SSPP designa och bygga mycket lätta, kostnadseffektiva och flexibla transportsystem.”

Enskilda moduler är utformade för att inneslutas i paket som är cirka en kubikmeter stora och kan vecklas ut i omloppsbana i platta kvadrater på cirka 50 meter på varje sida, med solceller på ena sidan mot solen och trådlösa kraftsändare på andra sidan jorden.