Thu năng lượng mặt trời lên trong quỹ đạo và truyền nó xuống mặt đất để sử dụng

Việc sản xuất năng lượng mặt trời không ngừng trở nên rẻ hơn và hiệu quả hơn, nhưng một số hạn chế cơ bản sẽ luôn áp dụng: các tấm pin mặt trời chỉ có thể tạo ra năng lượng vào ban ngày và phần lớn ánh sáng mặt trời bị bầu khí quyển hấp thụ khi nó chiếu xuống. Vì vậy, ESA đang nghiên cứu khái niệm thu năng lượng mặt trời trên quỹ đạo , nơi ánh sáng mặt trời có cường độ gấp 11 lần so với trên toàn lãnh thổ châu Âu, sau đó chiếu xuống mặt đất để sử dụng.

Là một phần của nỗ lực đó, một dự án mới xem xét việc thiết kế các vệ tinh năng lượng mặt trời, sẽ trở thành cấu trúc lớn nhất từng được xây dựng trong không gian. Frazer-Nash Consultancy sẽ nghiên cứu việc xây dựng mô-đun của các vệ tinh năng lượng mặt trời, để phổ biến chúng một cách hiệu quả khi chúng sắp hết tuổi thọ để tái sử dụng hoặc tái chế.

Sản xuất năng lượng mặt trời đã phát triển rẻ hơn và hiệu quả hơn rất nhiều trong những năm gần đây, nhưng cho dù công nghệ có tiến bộ đến đâu thì những hạn chế cơ bản vẫn sẽ luôn tồn tại: các tấm pin mặt trời chỉ có thể tạo ra năng lượng vào ban ngày và phần lớn ánh sáng mặt trời bị bầu khí quyển hấp thụ hành trình xuống mặt đất. Điều gì sẽ xảy ra nếu thay vào đó, chúng ta có thể thu năng lượng mặt trời trong không gian và chiếu nó xuống bề mặt? ESA đang tìm kiếm ý tưởng về công nghệ và khái niệm cho các vệ tinh năng lượng mặt trời sẽ thực hiện chính xác điều này.

Sự cố bức xạ mặt trời

Trong quỹ đạo, cường độ của ánh sáng mặt trời cao hơn nhiều so với cường độ ở bề mặt Trái đất.

Thu nhận ánh sáng mặt trời và điều tiết năng lượng

Ánh sáng Mặt trời được chuyển đổi thành dòng điện, sau đó được chuẩn bị cho việc chiếu tần số vô tuyến tới Trái đất, Mặt trăng hoặc bề mặt hành tinh khác.

Tia điện

Năng lượng được truyền xuống Trái đất bằng cách sử dụng các mảng theo từng giai đoạn, bộ phát laser hoặc các công nghệ không dây khác. Chùm năng lượng phải chính xác, đáng tin cậy và phải giữ được càng nhiều công suất càng tốt khi nó truyền qua bầu khí quyển của Trái đất.

Chụp tia và chuyển đổi năng lượng

Chùm năng lượng được bắt bằng tế bào quang điện hoặc bằng anten biến đổi năng lượng điện từ thành điện năng. Vệ tinh có thể chiếu năng lượng xuống một vị trí duy nhất trên mặt đất hoặc đến một số vị trí xung quanh một vật thể hành tinh.

Truyền tải điện

Các hệ thống thu năng lượng mặt trời trên không gian trên Trái đất phải được tích hợp an toàn và bền vững vào lưới điện hiện có. Phân phối điện cũng rất quan trọng trong các sứ mệnh khoa học, thám hiểm và thuộc địa.

Sử dụng năng lượng

Cũng như có tiềm năng hỗ trợ châu Âu đạt được mục tiêu trở thành trung hòa carbon vào năm 2050, công nghệ năng lượng mặt trời trên không gian có thể cung cấp độ linh hoạt và độ tin cậy cần thiết cho các nhiệm vụ khoa học và thám hiểm nơi các nguồn năng lượng khác bị hạn chế, ví dụ như sứ mệnh thám hiểm trong đêm âm lịch .

Được hỗ trợ thông qua yếu tố Khám phá trong các Hoạt động Cơ bản của ESA, dự án này được khởi xướng thông qua Nền tảng Đổi mới Không gian Mở của ESA, nhằm tìm kiếm những ý tưởng mới đầy hứa hẹn cho không gian.

Theo Scitechdaily