Проект возглавляет академик Китайской инженерной академии и профессор Университета Сидянь Дуань Баоян. Его команда занимается разработкой ключевых технологий космической солнечной энергетики и систем микроволновой беспроводной передачи энергии. Центральной испытательной площадкой программы стала 75-метровая стальная башня на территории университета.
Концепция космических солнечных электростанций предполагает размещение на орбите гигантских массивов фотоэлектрических панелей, которые смогут непрерывно вырабатывать электроэнергию вне влияния атмосферы, облачности и смены дня и ночи. По словам доцента Школы механоэлектронной инженерии Университета Сидянь Фань Гуаньхэна, на поверхности Земли плотность солнечного потока обычно составляет 200–300 Вт на квадратный метр, тогда как на геостационарной орбите этот показатель достигает примерно 1360 Вт на квадратный метр.
Передача энергии осуществляется в три этапа. Сначала солнечный свет концентрируется зеркалами и преобразуется фотоэлектрическими элементами в постоянный ток. Затем электричество переводится в микроволновое излучение, которое направляется к принимающим антеннам. На завершающем этапе специальные выпрямители вновь преобразуют полученную энергию в постоянный ток для питания оборудования.
По словам доцента Университета Сидянь Цянь Сихао, в перспективе подобные системы смогут обеспечивать передачу электроэнергии на расстояния в десятки тысяч километров. При этом развитие проекта Zhuri позволило перейти от питания одной неподвижной цели к одновременной передаче энергии нескольким быстро перемещающимся объектам.
Для этого исследователи создали высокоточную систему управления энергетическим лучом с замкнутой обратной связью. Приёмная антенна отправляет сигнал наведения, после чего система определяет положение и ориентацию объекта в реальном времени и автоматически перенаправляет микроволновый пучок, обеспечивая непрерывную подачу энергии даже при движении приёмника.
По мнению разработчиков, орбитальные солнечные электростанции способны обеспечить практически непрерывное производство электроэнергии, снизить зависимость от ископаемого топлива и уменьшить углеродные выбросы. Кроме того, технология может использоваться для беспроводной подзарядки спутников и космических аппаратов непосредственно на орбите.
Следующим этапом проекта станут испытания в космосе. Согласно дорожной карте программы, к 2030 году китайские исследователи рассчитывают создать экспериментальную орбитальную станцию мегаваттного класса, а к середине века — выйти на уровень гигаваттных космических электростанций, способных стать новым источником энергии для Земли и околоземного пространства.
Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
