Vědci vůbec poprvé přišli na způsob, jak z vesmíru pomocí laseru přenést na Zemi sluneční energii, a důsledky pro využití energie jsou vzrušující.
Prototyp technologie solární energie byl nasazen v rámci experimentu MAPL. Ukázalo se, že je schopen bezdrátově získávat a přenášet detekovatelnou solární energii z vesmíru do přijímačů na Zemi.
Potenciální význam pro solární energii
Vědci a výzkumníci z Kalifornského technologického institutu (Caltech) již několik let pracují na technologii pro získávání téměř neomezených zásob sluneční energie, která je k dispozici ve vesmíru, a jejich nedávný experiment dokazuje, že tento koncept je životaschopný.
Některá omezení získávání sluneční energie na Zemi spočívají v tom, že sluneční světlo není dostupné v noci a často mu brání povětrnostní podmínky, jako je oblačnost a srážky. Ve vesmíru, kde stíny nehrají roli, však lze energii sbírat neomezeně dlouho bez přerušení a odhaduje se, že vesmírné systémy mají potenciál poskytovat osmkrát větší energetický výkon než jakákoli instalace solárních panelů na Zemi.
Související článek
Projekt MAPLE a jeho úspěchy
V lednu 2023 Caltech v rámci projektu Space Solar Power Project (SSPP) vypustil do vesmíru zařízení SSPD-1 (Space Solar Power Demonstrator). Cílem projektu SSPP bylo nejprve využít sluneční energii ve vesmíru a poté ji přenést na Zemi prostřednictvím specializované bezdrátové laserové technologie.
SSPD-1 nesl tři přístroje, z nichž jedním byl experiment MAPLE (Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment). MAPLE je soustava mikrovlnných vysílačů energie vyrobená z pružných a lehkých materiálů vhodných pro kosmické podmínky.
Dr. Ali Hajimiri, spoluředitel SSPP, si ve svém prohlášení pochvaloval úspěch tohoto snažení:
„Díky dosud provedeným experimentům jsme získali potvrzení, že MAPLE dokáže úspěšně přenášet energii k přijímačům ve vesmíru. Rovněž se nám podařilo naprogramovat soustavu tak, aby směřovala svou energii k Zemi, což jsme zjistili zde na Caltechu. Samozřejmě jsme jej testovali na Zemi, ale nyní víme, že dokáže přežít cestu do vesmíru a fungovat tam.“
MAPLE byl navržen tak, aby dokázal bezdrátový přenos energie ve vesmíru tím, že vysílal energii z vysílače do dvou přijímacích soustav, které byly umístěny jen metr od sebe. Energie byla přeměněna na elektřinu, což bylo demonstrováno rozsvícením dvou LED diod na jednotce.
Poté modul vysílal energii z malého okénka až na Zemi, kde byla detekována ze střechy Caltech’s Gordon and Betty Moore Laboratory of Engineering v Pasadeně.
Modul MAPLE není uzavřená jednotka, což znamená, že musel být zkonstruován tak, aby vydržel a fungoval v intenzivních vesmírných podmínkách, jako je například technologie warp rychlosti navrhovaná NASA. Ty zahrnují obrovské výkyvy extrémních teplot a slunečního záření a MAPLE fungoval obdivuhodně, jak bylo zamýšleno. Dr. Ali Hajimiri dodal:
„Podle našich nejlepších znalostí dosud nikdo nepředvedl bezdrátový přenos energie ve vesmíru, a to ani s drahými pevnými konstrukcemi. My to děláme s pružnými, lehkými strukturami a s našimi vlastními integrovanými obvody. To je poprvé!“
Co bude následovat
Dr. Hajimiri a jeho neohrožený tým musí věnovat šest měsíců na vyhodnocení výkonnosti jednotlivých jednotek, které MAPLE tvoří. Tato zpětná vazba z prototypového modelu je nezbytná pro usměrnění vývoje plnohodnotných verzí do budoucna.
Předpokládá se, že SSPP se bude nakonec skládat z flotily modulárních kosmických lodí, které budou sbírat sluneční světlo, přeměňovat ho na elektřinu, transformovat na mikrovlny a následně je vysílat na obrovské vzdálenosti, aby poskytovaly energii na Zemi. To by mohlo zahrnovat obsluhu odlehlých oblastí světa, které nelze připojit k rozvodné síti nebo které nejsou vhodné pro jiné formy výroby elektřiny.
Dr. Hajimiri uzavřel:
„Doufáme, že stejně jako internet demokratizoval přístup k informacím, i bezdrátový přenos energie demokratizuje přístup k energii. Pro příjem této energie nebude na zemi potřeba žádná infrastruktura pro přenos energie. To znamená, že můžeme posílat energii do vzdálených regionů a oblastí zničených válkou nebo přírodní katastrofou.“
Možnosti získávání sluneční energie ve vesmíru se otevírají v nových a zajímavých formách, jako je například projekt provozovaný týmem Heriot-Wattovy univerzity ve skotském Edinburghu, který vyvíjí revoluční technologii pro získávání slunečního světla a jeho přeskupování do laserových paprsků. Doufejme, že svět bude pokračovat v přechodu na obnovitelné zdroje energie se stejným nadšením, jaké v současnosti pozorujeme ve světě.