Китай просуває проект Sun Chasing з розробки космічних систем сонячної енергії, які збирають енергію на орбіті та передають її бездротовим способом на Землю або космічний корабель для безперервного живлення. Ранні випробування продемонстрували бездротову передачу енергії на відстань понад 100 м та ефективне передавання мікрохвильового випромінювання на рухомі цілі з потужністю до 1180 Вт та багатообіцяючою ефективністю системи.

Дослідницька група з китайського Сідянського університету розпочала початкові експерименти в рамках проекту Sun Chasing, ініціативи, спрямованої на розробку великомасштабних космічних систем сонячної енергії. Довгострокова мета полягає в розгортанні орбітальної сонячної інфраструктури, здатної збирати енергію в космосі та передавати її бездротовим способом назад на Землю або до космічних апаратів, потенційно забезпечуючи безперервне та незалежне від погоди джерело живлення.

Дослідницька група повідомляє, що успішно продемонструвала бездротову передачу енергії на відстані понад 100 метрів до стаціонарної цілі, а також понад 30 метрів до рухомої цілі. За словами команди проекту, ці ранні випробування призначені для перевірки ключових компонентів системи, включаючи стабільність променя та точність подачі енергії за змінних умов.

«У нещодавніх випробуваннях система досягла ефективності бездротової передачі енергії 20,8% від постійного струму до постійного струму на відстані 100 метрів. Вона забезпечила 1180 Вт потужності», – йдеться у заяві Інформаційного бюро Державної ради Китаю. «Команда також створила систему бездротової зарядки для дронів. Під час випробування дрон, що летів зі швидкістю 30 кілометрів на годину, зміг отримати 143 Вт стабільної потужності на відстані 30 метрів».

У запропонованій конфігурації системи сонячна енергія спочатку збирається за допомогою сферичних коронних концентраторів, які призначені для ефективного захоплення та фокусування сонячного світла, що надходить, на широку площу поверхні. Ця концентрована сонячна енергія потім перетворюється на електричну енергію за допомогою бортових систем перетворення. Після перетворення енергія трансформується в мікрохвильове випромінювання для бездротової передачі.

Мікрохвильовий сигнал генерується та спрямовується круговою активною фазованою антенною решіткою діаметром 1,2 метра. Ця фазована решітчаста антена забезпечує точне керування та контроль променя, дозволяючи чітко фокусувати мікрохвильову енергію на призначену приймальну станцію, незважаючи на відстань та відносний рух.

На приймальному кінці переданий мікрохвильовий промінь вловлюється випрямляючою антеною, яка називається ректенною, діаметр якої становить 5,2 метра. Ректенна перетворює вхідну мікрохвильову енергію назад на корисну електричну енергію з високою ефективністю, за повідомленнями, вловлюючи близько 87% випромінюваної мікрохвильової потужності за умов випробування.

Проєкт Sun Chasing було розпочато у 2018 році та досяг важливої ​​віхи у 2022 році із завершенням повноцінної наземної валідації системи. У 2024 році команда повідомила про успішну передачу енергії на відстань понад 55 метрів.

«Нещодавні прориви включають підвищення ефективності збору та перетворення сонячної енергії, підвищення точності керування мікрохвильовим променем для зменшення втрат енергії, а також зменшення та зменшення розміру передавальних та приймальних антен, що є критично важливим для космічних застосувань», — сказав Дуань Баоянь з Університету Сідянь. «Ми також вирішили проблему того, як одночасно живити кілька рухомих цілей за допомогою одного передавача. Це означає, що в майбутньому одна космічна електростанція потенційно може постачати електроенергію кільком супутникам або наземним транспортним засобам одночасно».

Однак дослідники зазначили, що ще багато чого потрібно зробити, перш ніж космічна сонячна електростанція стане комерційно життєздатною реальністю. «Наступний крок — проведення орбітальних випробувань», — сказали вони.

Джерело: pv magazine