Przegląd Energetyki ukazuje technologie dla energii słonecznej w kosmosie.
Waszyngton - startup zajmujący się solarną energią kosmiczną wyszedł z ukrycia po demonstracji kluczowej technologii swoich planów przesyłania energii z kosmosu na Ziemię.
Overview Space ogłosiło 10 grudnia, że skutecznie przetestowało system transmitujący energię za pomocą lasera w bliskiej podczerwieni z samolotu lecącego na wysokości 5000 metrów do odbiornika na ziemi.
Test polegał na przesłaniu z samolotu energii o wartości "wiele tysięcy watów" do odbiornika na ziemi, gdzie została ona przekształcona w energię elektryczną, powiedział Marc Berte, założyciel i dyrektor generalny Overview Space, w wywiadzie.
"To podejście, które wykorzystuje wszystkie metody śledzenia i prowadzenia, które zastosowalibyśmy do kosmosu," powiedział. "To zintegrowany test systemu obejmujący wszystkie elementy tej części w sposób, który jest ekonomicznie skalowalny w przyszłości."
Overview Space to jeden z ostatnich projektów mających zrealizować od dawna istniejącą wizję wytwarzania energii elektrycznej poprzez zbieranie energii słonecznej w kosmosie i przesyłanie jej na Ziemię. Energia słoneczna kosmiczna oferuje potencjał dostarczania ogromnych ilości energii bez ograniczeń energii słonecznej naziemnej, która nie jest dostępna w nocy lub w pochmurnych warunkach, oraz bez wpływu środowiskowego wielu innych źródeł energii.
Podejście firmy różni się od innych koncepcji energii słonecznej kosmosie tym, że będzie transmitować zebrane w kosmosie moce za pomocą laserów w bliskiej podczerwieni do istniejących naziemnych instalacji fotowoltaicznych, umożliwiając im generowanie energii w czasie, gdy byłyby bezczynne. Wiele innych koncepcji obejmowało transmisję energii falami mikrofalowymi do dedykowanych układów rectenna.
Berte powiedział, że rosnące wydajności laserów w bliskiej podczerwieni czynią je preferowanymi w porównaniu z mikrofalami, co pozwala na zmniejszenie anteny transmisyjnej na statku kosmicznym z setek metrów średnicy do około pół metra.
Laser ma niską intensywność, w przeciwieństwie do fal mikrofalowych, co eliminuje wszelkie obawy dotyczące bezpieczeństwa. "Jesteśmy pasywnie bezpieczni, możesz stać w wiązce i na nią patrzeć," powiedział. "Stanie w wiązce w dzień byłoby jak przebywanie na białej, piaszczystej plaży lub w śniegu w słoneczny dzień."
Jednym z minusem technologii jest to, że laser w bliskiej podczerwieni nie przenika chmur. Firma planuje to obejść, współpracując z siecią odbiorców, co sprawi, że w każdym momencie będzie dostępny przynajmniej jeden odbiornik, aby zmaksymalizować wykorzystanie satelitarnego przesyłania energii.
Plany firmy mają poparcie byłego administratora NASA, Mike Griffina, który doradza firmie. "Przez 48 lat obserwuję koncepcje dotyczące energii słonecznej w kosmosie, i to jest pierwsza, którą widziałem, która moim zdaniem może działać," powiedział w przesłanym e-mailem oświadczeniu.
Po zakończeniu demonstracji samolotowej Overview Energy planuje przeprowadzić demonstrację satelity na niskiej orbicie okołoziemskiej. Wykorzysta ona te same typy laserów i optyki co test powietrzny obejmujący "wiele kilowatów" energii.
Berte powiedział, że firma zarezerwowała miejsce w misji SpaceX Bandwagon-7, która wystartuje na początku 2028 roku w ramach rideshare. Większość satelity zostanie zbudowana wewnątrz firmy.
Po misji demonstracyjnej w LEO firma planuje przejść do operacyjnych statków kosmicznych na geostacjonarnej orbicie, z pierwszym startem możliwym już w 2030 roku. Każdy statek dostarczyłby co najmniej megawat energii elektrycznej dzięki dużym, rozkładanym panelom słonecznym. "Satelita ma rozkładaną siatkę w co najmniej 90% zamiast być tym rdzeniowym fragmentem w środku," powiedział.
Satelity mają ważyć około dwukrotnie więcej niż istniejące duże komercyjne satelity GEO łączności, co pozwala na ich wynoszenie na różnorodne pojazdy i nie ogranicza się do rakiet o dużej nośności. Podejście firmy polega na ostatecznym masowej produkcji tych statków kosmicznych, zamiast próby powiększania samego statku, co wprowadza wyzwania związane z wyniesieniem i rozkładaniem.
"Starlink i inne megakonstelacje pokazały, że ekonomia masowej produkcji zwykle wygrywa nad ekonomią skali," powiedział. "Firma może później powiększyć rozmiar swoich statków kosmicznych, ale nie o więcej niż dwukrotność, aby nadal móc korzystać z systemów rozkładanych, a nie polegać na montażu w kosmosie."
Berte odmówił oszacowania ceny energii, którą te satelity dostarczą, ale argumentował, że byłaby konkurencyjna wobec innych źródeł neutralnych pod względem emisji CO2, takich jak naziemna energia słoneczna, geotermalna i energia jądrowa. "Budujemy tak, aby dopasować ceny do punktów cenowych wszystkich tych technologii, ale w praktyce w niemal krótkiej perspektywie czasowej: naszym celem są megawaty i gigawaty na sieci w latach 2030 i szybkie skalowanie."
"W ciągu najbliższych 25 lat musimy zasadniczo dodać Ziemi moc równą mocy, która jest potrzebna Ziemi, i byłoby wspaniale, gdyby było to przyjazne środowisku," powiedział.
Berte powiedział, że pracował nad tym, co stało się Overview Energy, od 2017 roku. "Zrozumiałem, że energia słoneczna z kosmosu to jedna z rzeczy, które mogłyby zasilać planetę," wspominał, "ale była to gałąź, w którą inwestowano najmniej."
Chociaż koncepcje energii słonecznej w kosmosie sięgają ponad pół wieku, wybrał podejście czystej kartki, korzystając z ograniczeń takich jak minimalizacja inwestycji i bycie pasywnie bezpiecznym. "Gdy wziąłem to wszystko pod uwagę, wyszła mi koncepcja Overview oparta na szerokopasmowej podczerwieni z orbity geostacjonarnej."
Firma zaczęła działalność w 2021 roku w ramach Vast, komercyjnej firmy kosmicznej założonej przez miliardera Jed McCaleba, testując niektóre z kluczowych technologii. Gdy Vast postanowił skupić się na komercyjnych stacjach kosmicznych, Overview Energy został wydzielony jako odrębna firma, a Vast zachował udział.
Overview zebrał prawie 20 milionów dolarów w dwóch rundach seed od kilku inwestorów, finansując firmę do jej aktualnych demonstracji. Firma, z siedzibą w Ashburn w stanie Virginia, ma obecnie około 25 pracowników, ale — jak powiedział Berte — "szybko się rozwija", aby pracować nad swoimi satelitami.
Firma pracuje nad kolejną rundą finansowania, która ma wspierać prace nad satelitami oraz zakładami produkcyjnymi. Na początek będzie to w Ashburn, ale powiedział, że firma rozważa inne lokalizacje dla dodatkowych fabryk, aby sprostać przewidywanemu popytowi.
"To już przemysł. To nie science fiction," powiedział o energii słonecznej w kosmosie. "Technologia działa, i teraz następuje jej skalowanie."
Vielen Dank, dass Sie den Artikel gelesen haben! Beobachten Sie uns unter Google Nachrichten.
