Учёные из Сидяньского университета в Китае продолжают работу над одной из самых амбициозных энергетических технологий будущего — космическими солнечными электростанциями. Проект под названием «Жури» («В погоне за солнцем») направлен на создание системы, которая сможет собирать солнечную энергию на орбите и передавать её на Землю без использования проводов.
Для проверки ключевых технологий исследователи построили экспериментальную установку в кампусе университета в Сиане. С помощью большого зеркала солнечный свет концентрируется на фотоэлектрических элементах, после чего полученная энергия преобразуется в микроволновое излучение и передаётся на приёмную антенну. Там микроволны вновь превращаются в электричество.
Недавние испытания показали, что система способна передавать энергию мощностью на уровне киловатт и одновременно обеспечивать несколько движущихся приёмников. Учёные также тестируют линзы Френеля различных размеров, которые позволяют эффективнее концентрировать солнечный свет и снижать массу конструкции.
Интерес к подобным технологиям объясняется преимуществами космической солнечной энергетики. На орбите солнечные панели получают значительно больше энергии, чем на поверхности Земли, поскольку не зависят от облаков, времени суток и атмосферных потерь. По оценкам исследователей, плотность солнечного потока в космосе может быть в несколько раз выше, чем на Земле.
В долгосрочной перспективе китайские инженеры рассматривают создание орбитальных электростанций мощностью до одного гигаватта — этого достаточно для энергоснабжения крупного города. Однако перед реализацией подобных проектов предстоит решить множество технических задач, включая развёртывание гигантских конструкций в космосе, точное наведение энергетических лучей и обеспечение их безопасности для авиации и окружающей среды.
Одной из особенностей китайского подхода является использование множества модульных элементов вместо одной огромной станции. Такая схема должна упростить обслуживание системы и повысить её надёжность.
Пока запуск подобных объектов остаётся делом будущего, но промежуточные применения технологии уже выглядят вполне реалистично. Исследователи рассматривают возможность беспроводной передачи энергии между спутниками, а также снабжения электричеством будущих лунных баз.
Если дальнейшие испытания окажутся успешными, космическая солнечная энергетика может стать одним из самых масштабных энергетических проектов XXI века и изменить представление о том, как человечество получает электроэнергию.
