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從太空向地球「傳送能源」:實驗衛星寫下歷史新頁
明日科學
發布於 2 個月前

近日,太空太陽能發電展示器(SSPD)通過其微波陣列低軌實驗(MAPLE)計劃,實現了一項突破性的科學成就:首次從太空衛星向地球成功傳輸太陽能。這一歷史性的事件不僅標誌著太空太陽能技術的重大進展,還開啟了未來建立太空太陽能發電站的可能性。

2023年1月首次發射至太空的這一裝置,僅用兩個月的時間便能通過太空傳輸約100毫瓦(mW)的電力,並且能夠輕鬆地重新聚焦,將能量束傳送至任何方向。地面接收到的能量約為1毫瓦,此實驗已成功進行了三次,持續了八個月。

SSPD的願景是建立一個規模約一公里的模組化太空船星座,能夠傳輸足夠的電力供應1萬個家庭。每個1米立方的小衛星將展開成一個邊長50公尺的平面方形,一側裝有太陽能電池板,另一側則裝有微波發射器。由於MAPLE能夠向任何方向傳送能量,這意味著該技術能夠直接向偏遠地區或緊急情況下的特定位置傳輸能量,無需依賴地面傳輸基礎設施。

期望無線能量傳輸能更民主化

加州理工學院的太空太陽能計劃:這個系統包括一個太陽能光伏-無線功率傳輸陣列,它將太陽能轉換為直流電力,再將直流電力轉換為射頻功率,然後由地球上的接收站收集。(圖/ArXiv)

該項目的首席研究員兼SSPP聯席主任阿里·哈吉米里表示:「就像網路使獲取資訊更加民主化一樣,我們希望無線能量傳輸能夠使獲取能源更加民主化。地面將不需要任何能量傳輸基礎設施來接收這種能量。這意味著我們可以將能量傳送到偏遠地區和受戰爭或自然災害破壞的地區。」

SSPD還在測試其他組件,包括DOLCE( (Deployable on-Orbit ultraLight Composite Experiment,在軌可部署超輕復合材料實驗)和ALBA。DOLCE將測試航天器的架構部署結構,而ALBA則負責測試最佳類型的光伏電池。雖然有關這些組件的結果尚未公開,但它們對於SSPD的成功至關重要。

目前這一實驗仍處於概念驗證階段,新發表的論文前瞻性地指出了設計的薄弱點以及改進的需要。下一版本將基於當前的優勢進一步發展,致力於實現一個功能完善的原型。

這項研究正在等待同行評審,可在ArXiv上找到。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

首圖來源:Shutterstock cc By4.0

圖片來源:ArXiv cc By4.0

參考論文:

1.Wireless Power Transfer in Space using Flexible, Lightweight, Coherent ArraysArXiv

延伸閱讀:

1.想得真美? 科學家打算利用「微型黑洞」作為核能源

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