Űralapú napenergia: A japán OHISAMA projekt célja, hogy napenergiát sugározzon a Földre

Tiszta energia az űrből - úgy hangzik, mint egy sci-fi, de a Japan Space Systems OHISAMA projektje (JSPACE) projektje 2023 óta folyik, és most egy jelentős lépéssel továbblépett. A japán kormány által finanszírozott kezdeményezés intenzív kutatásokon alapul. Egy kis napelemes berendezés az űrben, amely egy műholdhoz csatlakozik, és célja, hogy Napenergia Az OHISAMA ezzel a projekttel megalapozhatja az éghajlat-semleges energetikai jövőt.

A legfontosabb előny? Míg a földi napelemparkok időjárásfüggőek, addig ez az orbitális megoldás állandó energiatermelést biztosít - beleértve az éjszakai működést is. A lakossági energiaellátástól a vészhelyzeti segélyezésig és a hálózaton kívüli helyszínekig terjedő alkalmazási területekkel ez a technológia a globális energiainfrastruktúra újradefiniálását ígéri.

A jövőbeni tesztüzemhez használt műhold mérete egy mosógép mérete és súlya mindössze 180 kg. A Föld körül 400 kilométeres magasságban kering, és egy 2 négyzetméteres napelemmel és egy tárolóegységgel van felszerelve.

A begyűjtött energiát GHz-es frekvenciájú elektromágneses hullámok formájában továbbítják majd a japán Suwában található földi állomásra. Egy 600 négyzetméteres, 13 vevőantennából álló tömb fogja fel és alakítja át a sugárzást használható villamos energiává. A kezdeti tesztek célja mindössze 1 kilowatt átvitele, ami nagyjából egy kávéfőző vagy mosogatógép egyórás működtetéséhez elegendő.

Ez a küldetés döntő lépést jelent az űrbe telepített naperőművek felé, amelyek a földi időjárástól függetlenül tiszta energiát szolgáltatnak.

- Koichi Ijichi, a Japan Space Systems tanácsadója

Kihívások: Precision napenergia-átvitel

Az egyik legnagyobb akadály a pontosság: a jövőben a mikrohullámú sugárzásnak egy 40 kilométer széles vevőkörbe kell 28 000 km/órás (17 400 km/óra) sebességgel becsapódnia, amely egymástól öt kilométerre lévő antennákkal van felszerelve, hogy nagyobb léptékben láthassa el a háztartásokat árammal. A kutatók a biztonsággal kapcsolatos aggodalmakat egy összehasonlítással oszlatják el: a sugárzás sűrűsége a napfény szintjén van.

A sugárzáson keresztül lehetne sétálni - a leégés kockázata nagyobb lenne, mint a mikrohullámú károsodásé.

- Sanjay Vijendran, ESA (Európai Űrügynökség)

A jövőbeni nagy geostacionárius rendszerek akár 1 GW-ot is képesek lennének biztosítani - ami több százezer otthon energiaellátásához elegendő. A kezdeti teszteknek azonban először a földi állomások vételi pontosságát és az energiaátalakítás hatékonyságát kell igazolniuk.

Jelenleg is folynak kiegészítő kísérletek, köztük a 2024 decemberi mérföldkő: a világ első nagy hatótávolságú vezeték nélküli energiaátviteli demonstrációja. A kutatók egy repülőgépre szerelt mikrohullámú adót használtak 7 km magasságban, hogy rádióhullámokként átalakítsák és kisugározzák az elektromos áramot egy földi állomásra. További részletek az alábbi videóban.