Захисники космосу давно мріяли про великих супутників на сонячній енергії, здатних випромінювати чисту енергію на Землю. Ця мрія нещодавно зробила ще один крок до реальності, коли космічний демонстратор сонячної енергії Каліфорнійського технологічного інституту (SSPD-1) вперше відправив бездротову енергію, одержану в космосі, на Землю.
SSPD-1 це перший космічний прототип проекту Space Solar Power Project (SSPP) Каліфорнійського технологічного інституту. Корисне навантаження було запущене як розміщене корисне навантаження на орбітальному транспортному засобі Momentus Vigoride 5 (OTV) на борту місії SpaceX Transporter-6 у січні.
Енергія передавалася за допомогою низькоорбітального експерименту передачі потужності (Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment, MAPLE), який є однією з трьох технологій, що тестуються на SSPD-1. MAPLE складається з масиву гнучких легких мікрохвильових передавачів, що керуються спеціальними електронними чіпами, створеними з використанням недорогих кремнієвих технологій.
«Завдяки експериментам, які ми провели досі, ми отримали підтвердження того, що MAPLE може успішно передавати енергію на приймачі у космосі», — сказав у прес-релізі інженер-електрик та медичний інженер Каліфорнійського технологічного інституту Алі Хаджимирісаїд, керівник проекту. Ми також змогли запрограмувати масив так, щоб він спрямовував свою енергію на Землю, яку ми виявили тут, у Каліфорнійському технологічному інституті. Ми, звичайно, випробували його на Землі, але тепер ми знаємо, що він може пережити політ у космос і там працювати».
MAPLE має два окремі масиви приймачів, розташованих на відстані близько 1 фута (30 см) від передавача, які перетворюють енергію на електрику постійного струму (DC) і використовують його для освітлення пари світлодіодів. MAPLE запалював кожен світлодіод окремо та перемикався між ними.
«Наскільки нам відомо, ніхто ніколи не демонстрував бездротову передачу енергії в космосі навіть із використанням дорогих жорстких конструкцій. Ми робимо це за допомогою гнучких легких конструкцій та власних інтегральних схем. Це вперше», — сказав Хаджімірі у релізі.
MAPLE також має невелике вікно, через яке масив може випромінювати енергію. 22 травня дослідники змогли виявити енергію, що передається, за допомогою приймача на даху Інженерної лабораторії Гордона і Бетті Мур Каліфорнійського технологічного інституту, що стало першим випадком в історії, коли енергія була успішно відправлена на Землю з орбіти.
Крім MAPLE, на борту SSPD-1 є ще два експерименти
- Прилад ALBA, що складається з 32 різних типів фотоелектричних елементів, щоб визначити, які з них найкраще працюють у суворих умовах космосу.
- DOLCE (Deployable on-Orbit ultraLight Composite Experiment) надлегкий композитний експеримент, що розгортається на орбіті, який являє собою структуру розміром 1,8 х 1,8 метра, призначену для демонстрації того, як побудувати, упаковати і розгорнути модульний космічний корабель.< /li>
Планується, що блоки SSPP будуть складені у пакети об'ємом 1 кубічний метр і розгорнуті у плоскі квадрати зі стороною близько 50 метрів. Сонячні елементи будуть встановлені на одній стороні для поглинання сонячної енергії, а з іншого боку будуть встановлені бездротові передавачі енергії, звернені до Землі.
«Так само, як Інтернет демократизував доступ до інформації, ми сподіваємося, що бездротова передача енергії демократизує доступ до енергії», - сказав Хаджімірі в прес-релізі. «Для отримання цієї потужності на землі не потрібно жодної інфраструктури передачі енергії. Це означає, що ми можемо відправляти енергію у віддалені регіони та райони, спустошені війною чи стихійним лихом».
Експеримент Хаджімірі та його команди з 35 осіб став можливим завдяки фінансуванню, отриманому від філантропа Дональда Брена, фонд якого виділив понад 100 мільйонів доларів на підтримку програми. Також корпорація Northrop Grumman також надала 12,5 мільйонів доларів у період з 2014 по 2017 рік у рамках угоди про спонсоровані дослідження, щоб допомогти фінансувати розробку технології. До речі, Northrop Grumman також займається подібним проектом Space Solar Power Incremental Demonstrations and Research (SSPIDR).
