За последние годы производство солнечной энергии стало намного дешевле и эффективнее, но независимо от того, насколько продвинулись технологии, фундаментальные ограничения всегда будут оставаться. Например, солнечные батареи могут генерировать энергию только в дневное время, облака часто мешают, и большая часть солнечного света поглощается атмосферой.
![]()
Фото из открытых источников
А что, если бы мы могли собирать солнечную энергию в космосе и отправлять ее на поверхность?
В среднем солнечный свет в верхних слоях атмосферы более чем в 10 раз интенсивнее, чем на поверхности Земли. А на достаточно высокой орбите солнечный свет будет доступен непрерывно. Его можно весь улавливать и передавать на приемные станции по всей планете.
Энергия будет передаваться по беспроводной сети, что сделает возможной ее передачу на принимающую станцию там, где это необходимо, даже на Луну или другие планеты.
Основная концепция существует уже давно, но потребность в новых чистых и безопасных источниках энергии придала ей новую актуальность. ЕКА планирует исследовать ключевые технологии, необходимые для превращения космической солнечной энергии в функциональную реальность, в рамках своей программы SOLARIS.
Одна из таких технологий, беспроводная передача энергии, была недавно продемонстрирована в Германии на инновационном заводе Airbus X-Works в Мюнхене. Используя микроволновые лучи, зеленая энергия передавалась между двумя точками, представляющими «Космос» и «Землю», на расстоянии 36 метров. Полученная энергия использовалась для освещения модельного города и производства зеленого водорода путем расщепления воды.
Для функциональной версии космической солнечной энергетической системы спутники на солнечной энергии, работающие на геостационарной орбите, будут постоянно собирать солнечный свет 24/7, а затем преобразовывать его в микроволны с низкой плотностью мощности для безопасной передачи на станции.
Самая большая проблема заключается в том, что для выработки оптимального и экономически жизнеспособного уровня солнечной энергии необходимые конструкции должны быть очень большими как на Земле, так и в космосе. Один спутник на геостационарной орбите может иметь ширину более километра, а для наземной приемной станции потребуется площадь более чем в десять раз больше.
Для достижения этой цели потребуются технические достижения в таких областях, как космическое производство и роботизированная сборка, недорогие и высокоэффективные фотоэлектрические системы, мощная электроника и формирование радиочастотных лучей.
Также будут проведены дополнительные исследования, чтобы подтвердить благоприятное воздействие маломощных микроволн на здоровье человека и животных, а также совместимость с самолетами и спутниками.
Но затраты на запуск во всем мире продолжают снижаться, что делает такое строительство экономически целесообразным, и конечным результатом станет постоянно доступный источник чистой энергии. Один спутник на солнечной энергии запланированного масштаба будет вырабатывать около 2 гигаватт энергии, что эквивалентно обычной атомной электростанции, способной обеспечить энергией более миллиона домов. Для выработки такого же количества энергии потребуется более шести миллионов солнечных батарей на поверхности Земли.
