Британское правительство выделит 4,3 млн фунтов стерлингов (5,4 млн долл. США) на начальном этапе программы развития технологии беспроводной передачи солнечной энергии на Землю, необходимой для создания космической электростанции.
Об этом сообщает Министерство энергетики и углеродной нейтральности Соединенного Королевства.
Тезисы главы ведомства Г. Шэппса из выступления на London Tech Week (Лондонская неделя технологий):
- мы делаем гигантский скачок, поддерживая разработку этой захватывающей технологии и выводя Великобританию в авангард этой быстро развивающейся отрасли;
- выиграв эту космическую гонку, мы сможем изменить способ энергоснабжения нашей страны и обеспечить будущие поколения более дешевой, чистой и безопасной энергией.
Согласно документу, власти намерены профинансировать 8 проектов, признанных лучшими в государственном конкурсе космических инноваций в области солнечной энергетики.
Речь идет, в частности, об инициативе Кембриджского университета по созданию сверхлегких солнечных панелей для спутников, действующих в условиях высокой космической радиации, а также о планах по разработке беспроводной системы передачи собранной в космосе энергии.
Их реализацией занимается Лондонский университет королевы Марии.
Эти проекты находятся на начальном этапе развития, однако, по данным министерства, обладают огромным потенциалом для усиления энергетической безопасности страны.
Ведомство ссылается на проведенное в 2021 г. исследование, согласно которому к 2050 г. добытая в космосе солнечная энергия может генерировать до 10 ГВт/год электроэнергии.
Таким образом, можно удовлетворить до 1/4 энергетических потребностей Соединенного Королевства.
Кроме того, это может способствовать созданию многомиллиардной индустрии с 143 тыс. рабочих мест по всей стране.
Разработкой таких технологий уже занимаются исследователи Японии и США.
В июне ученые Калифорнийского технологического института объявили, что впервые в мире успешно передали солнечную энергию на Землю из космоса./
СКЭС в России
В январе 2022 г. специалисты РКС (Российские космические системы, входит в госкорпорацию Роскосмос) завершили работу над проектом солнечной космической электростанции (СКЭС), предусматривающий передачу энергии по лазерному каналу на Землю и к др. космическим аппаратам.
Комплекс СКЭС:
- состоит из 2х сегментов:
- передающий модуль — это беспилотный космический корабль площадью 70 м2, накапливающий энергию Солнца и транслирующий ее на Землю,
- принимающий модуль — системы наземных мобильных антенн (так называемых ректенн) с аккумуляторами, которые получают солнечную энергию с космического корабля по лазерному каналу, преобразуют в электроэнергию и распространяют наземным потребителям;
- также корабль может служить орбитальной «зарядной станцией» — передавать энергию сторонним спутникам для оперативной подзарядки;
- космическая электростанция оснащена:
- управляющим устройством, которое позволяет сбалансированно рассредоточить энергию,
- буфером накопления излишков солнечной энергии;
- работает по схеме раздельного накопления энергии — специальный солнечный коллектор станции принимает солнечное излучение, и оно распределяется по 2м направлениям:
- меньшая часть, около 5% поступает в «снабжающий» аккумулятор, предназначенный для питания самой СКЭС.
- остальные 95% передаются во 2й накопительный аккумулятор, предназначенный для трансляции энергии на Землю по лазерному каналу,
- достоинством лазерной передачи энергии является малая длительность трансляции — от наносекунды, и крайне низкая расходимость пучка.
В конструкции СКЭС также предусмотрен «буфер накопления солнечной энергии», который задействуется при переполнении «снабжающего» и «накопительного» аккумуляторов: излишки ценной энергии поступают в специальный генератор излучения, а затем — в «буферный» аккумулятор на хранение.
Генератор излучения состоит из магнетрона и оптического квантового генератора.
В связке они вырабатывают лазерное и СВЧ-излучение при взаимодействии потока электронов с электрическим полем.
Это излучение транслируется в преобразователь, тот превращает его в электрический ток, который копится в «буферном» аккумуляторе.
В любой момент по команде управления эта «буферная» электроэнергия может быть пущена через циклотронный преобразователь на наземную ректенну лазером.
Предполагается, что такие космические электростанции будут находиться на солнечно-синхронных орбитах с наклонением 82°, 90° и 98°.
Точное наведение лазерного пучка на мобильные наземные ректенны будет обеспечено синхронизирующим программным комплексом.
А. Гончаренко
