Зачем оборудование Caltech для солнечной энергетики отправили в космос

Солнечная энергия стала самым дешёвым способом генерации на Земле. Но тёмное время суток и облачность накладывают существенные ограничения на то, сколько энергии можно выработать. Отсюда идея разместить солнечные панели там, где они могли бы производить электричество круглосуточно: в космосе.


Но производство электроэнергии в режиме 24/7 тоже имеет ряд недостатков: высокие затраты на запуск, невозможность обслуживания оборудования и сложность подачи энергии туда, где она необходима. Однако благодаря частному финансированию исследователи Калифорнийского технологического института разработали технологию для генерации солнечной энергии космического базирования. И вот пришло время испытать оборудование в условиях космоса — благодаря успешному запуску Falcon 9 утром 3 января.

Проект космической электростанции, разработанный командой Caltech, основан на простых экономических соображениях: самой большой стоимостью будет полёт на орбиту, где вес является ключевым фактором. Поэтому получение максимальной мощности при заданном весе имеет главное значение для планирования. Вес конструкция ограничили ради функционального оборудования, включая проводку. Это достигается за счёт того, что его «панели» являются автономными, имеют собственную опору и передатчик мощности. Отдельные панели сгруппируются, как плитки, чтобы сформировать наибольшую поверхность, но работать будут независимо.

Команда Caltech протестирует лёгкий преобразователь мощности — это тонкая мембрана, которую можно развернуть в космосе. А также различные фотоэлектрические материалы, которые можно разместить на гибкой мембране.

Оборудование включает микроволновую решётку для низкоорбитального эксперимента по передаче энергии (Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment, MAPLE) — это набор лёгких, гибких микроволновых передатчиков, способных к точной синхронизации для максимальной передачи на один приёмник. У MAPLE на борту два разных приёмника, чтобы можно было протестировать возможность прямой передачи.

DOLCE — это развёртываемое на орбита сверхлёгкое композитное устройство, которое раскинется после выхода на орбиту примерно на четыре квадратных метра. DOLCE предназначено для тестирования структуры солнечной батареи в космосе.



В Caltech не говорят, что именно представляет собой компонент ALBA, но это набор из 22 разных фотоэлектрических материалов. Так что предстоит выявить, какой из них лучше покажет себя в космосе.

Всё оборудование подключено к коммерческому орбитальному транспортному средству, используемому для доставки небольших спутников на их орбиту. Испытания DOLCE — успешно ли оно развернётся — должны произойти относительно быстро, а результаты будут сняты бортовыми видеокамерами и переданы на Землю. А вот испытания фотоэлектрических материалов (ALBA) потребуют около шести месяцев на орбите.

Нетрудно понять, почему проект реализует университетская команда, а не частная компания. Космос стоит дорого, и пока нет уверенности, какие технологии сработают для производства и передачи энергии с орбиты. Частная компания бы на такое не отважилась, учитывая темпы снижения стоимости возобновляемых источников энергии на Земле.