Енергия от небесата: Япония възнамерява да стане първата страна с ефективна електроенергия от космоса

Водещи космически държави и частни компании вече разработват орбитални слънчеви електроцентрали, които могат да осигуряват непрекъснато електрозахранване, независимо от времето на деня или метеорологичните условия на повърхността. Япония се надява да изпревари тази тенденция със своя 180-килограмов сателит Ohisama. През 2026 г. той трябва да бъде първият в света, който ще подава ефективна слънчева енергия от орбита към повърхността на Земята с помощта на микровълново излъчване. Ако технологията бъде потвърдена, Япония ще разположи в орбита електроцентрала с мощност 1 GW до 2040 г.

Япония възнамерява да се включи в надпреварата за космически електроцентрали, като изведе в орбита демонстрационния сателит Ohisama. Той ще тества колко ефективно е генерирането на слънчева енергия в космоса, предаването ѝ на Земята и превръщането ѝ в електричество. Програмата се подкрепя от японското Министерство на икономиката, търговията и промишлеността.

Според концепцията в орбита ще бъдат поставени огромни слънчеви панели, които денонощно ще абсорбират слънчевата енергия. Полученото електричество, преобразувано в микровълни, ще се предава безжично на Земята до специални приемници с антени. След обратното преобразуване електроенергията ще се подава в електропреносната мрежа.

Японският сателит Ohisama с тегло 180 кг е оборудван с комбиниран панел за генериране и предаване на енергия с размери 70 см на 2 метра. С максимална изходна мощност от едва 720 W, основната цел на програмата не е широкомащабно производство, а доказателство за концепцията: предаване на микровълнова енергия от височина 450 км до 64-метрова антена. Ако е възможно да се запали светодиод от слънчева светлина от космоса, технологията ще бъде призната за обещаваща.

Това е фундаментално важна стъпка: досега беше възможно само да се открие сигнал от космоса, но не и да се превърне в полезно електричество. Освен това експериментът ще изследва влиянието на разстоянието, атмосферата и йоносферата върху ефективността на предаването.

Дългосрочният японски проект предвижда до 2040 г. да бъдат създадени геостационарни слънчеви масиви с размери 2,5 на 2,5 километра, които да предават енергия на наземни антени с дължина 4 километра. Капацитетът на една такава станция е около 1 GW, което би покрило повече от 10% от годишното потребление на Токио.

Основното технологично предизвикателство е точното фокусиране на микровълновия лъч, който е подложен на дифракция. Както отбелязва IT Business Today, Япония е натрупала голям опит в насочването на лъча чрез пилотен сигнал от Земята.

Изстрелването на сателита е поверено на частната японска ракета носител Kairos, въпреки двата предишни неуспеха.

Въпреки високата първоначална цена за изстрелване на компонентите, Япония разчита на многократните ракети и поевтиняването на космическите услуги, за да направи технологията конкурентоспособна до 2030-те години. Успехът на този проект би осигурил на островната държава пълна енергийна независимост.