Energijos tiekimas iš kosmoso vis arčiau realybės

Japonijos kosmoso sistemų (JSS) mokslininkai neseniai belaidžiu būdu perdavė energiją iš greitai skrendančio lėktuvo į antžemines antenas. Sėkmingas eksperimentas patvirtina daugelio įrankių, kurie galiausiai galėtų perduoti saulės energiją iš kosmoso į Žemę, perspektyvumą.

Žemosios orbitos saulės baterijos, perduodančios energiją į Žemės paviršių, turi daug privalumų, palyginti su antžeminėmis saulės jėgainėmis. Be Žemės atmosferos trukdžių, jos gali surinkti kelis kartus daugiau energijos. Šios baterijos energiją į Žemę perduotų mikrobangų forma, kurios, praeidamos per atmosferą, praranda tik penkis procentus energijos.

Be to, išlaikant tinkamą orbitą, saulės energiją galima perduoti naktį, užtikrinant nepertraukiamą, visą parą trunkantį tiekimą. Mokslininkai teigia, kad saulės energija iš kosmoso galėtų papildyti energiją, reikalingą įvairiems žemės ir oro transporto priemonėms, dar labiau sumažinant anglies dvideginio išmetimą. Antžeminiai imtuvai taip pat užimtų kur kas mažesnius plotus nei įprasti saulės ar vėjo jėgainių parkai.

Tačiau lieka keletas kliūčių. Konvertuojant į mikrobangų spinduliavimą ir atvirkščiai prarandama nemažai energijos. Be to, visi dirbtiniai palydovai turi susidurti su mikrometeoritais ir kosminių šiukšlių susidarymo perspektyva. Kai kurie taip pat teigia, kad orbitiniai mikrobangų spinduliuotuvai galėtų tapti masinio naikinimo ginklais.

Ankstyvieji JSS eksperimentai patvirtino belaidžio energijos perdavimo galimybę 30–100 metrų atstumu, o naujausias bandymas buvo visiškai sėkmingas su greitai judančiu objektu 5 km (3,1 mylios) atstumu. Mokslininkai skraidė mažu lėktuvu virš antenų masyvo ir matavo energijos priėmimą iš įvairių kampų, įrodydami galimybę greitai ir tiksliai nukreipti mikrobangų perdavimą.

Mikrobangų perdavimas naudoja kvantinę interferenciją, kad vienu metu atspindėtų bangas iš kelių šaltinių, o tai panaikina visas bangas, išskyrus tas, kurios juda pasirinkta kryptimi. Ši koncepcija primena bangų purslų susidarymą keliose vandens telkinio vietose, dėl ko susidaro intensyvių bangų židiniai, kurie papildo vieni kitus, ir ramios zonos, kuriose bangos panaikina vienos kitas.

JSS galiausiai planuoja perduoti energiją iš palydovų, skriejančių 36 000 km (22 369 mylių) aukštyje virš Žemės. Kalifornijos technologijos instituto (Caltech) mokslininkai panašų eksperimentą atliko 2023 m. Universiteto „Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment“ nukreipė pakankamai energijos iš žemosios Žemės orbitos, kad galėtų maitinti du LED šviestuvus ant žemės. Praėjusiais metais Kalifornijos startuolis pasiūlė parduoti iš kosmoso nukreiptą saulės energiją, naudojant veidrodžiais aprūpintų palydovų grupę.