Energia az űrből

Első alkalommal sikerült a világűrben termelt napenergiát a Földre továbbítani.

A Kaliforniai Műszaki Egyetemen (Caltech) folyó, a világűrben történő napenergia-termelést célzó projekt (SSPD, Space Solar Power Demonstrator) keretében végrehajtott mikrohullámú energiatovábbítási kísérlet (MAPLE, Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment) során először sikerült kimutatható mennyiségű energiát továbbítani a Földre ezzel a vezetlék nélküli módszerrel. A kísérlet sikere az első lépést jelentheti a Nap energiájának hatékony, a világűrben elhelyezett eszközökkel végzett, ipari méretű hasznosítása felé. A MAPLE kísérleti berendezést a januárban a Transporter-6 repülés alkalmával felbocsátott SSPD–1 műholdon helyezték el. Az eddig elvégzett kísérletek sikeresnek bizonyultak, a kísérleti eszköz segítségével a Föld felé irányított energiát a Caltechen működő berendezéseikkel felfogták a kutatók. A berendezést korábban földi körülmények közt is tesztelték, most viszont azt is igazolták, hogy az eszköz a világűrbeli körülmények közt is működőképes maradt.

Az SSPD műholdon működő MAPLE kísérlet belső elrendezése. (Kép: Caltech)

A MAPLE kísérlet keretében először a világűrben továbbították az energiát mintegy 30 cm távolságba, ahol azt elektromossággá alakították, az árammal pedig két LED-et működtettek. Ezután az energiasugárzót a Föld felé fordították, ahol a Caltech pasadenai campusa egyik épületének tetején elhelyezett vevővel felfogták az űrből érkező energiát.

Az SSPD–1 műholddal dolgozó kutatók a Caltech Moore Laboratóriuma épülete tetején kialakított vevőállomáson fogadták a világűrből érkező energiát. (Kép: Ali Hajimiri / Calech)

Egyes becslések szerint a világűrbe telepített napelemrendszerek nyolcszor több energiát képesek termelni, mint az ugyanakkora felületű, a Föld felszínén elhelyezett napelemek, utóbbiak energiatermelését ugyanis az éjszakák és nappalok váltakozása mellett földrajzi és időjárási tényezők is korlátozzák. A világűrbe küldött berendezés a szabad világűrben működött, a szélsőséges hőmérséklet-ingadozások és a sugárzási környezet ellenére, így várható, hogy a jövő nagy méretű napenergia-termelő egységei is működőképesek lehetnek.

A kísérletezőknek nincs tudomása arról, hogy bárki korábban hasonló kísérletet végzett volna a világűrben, még merev struktúrákkal sem. Az ő eszközül viszont hajlékony és nagyon könnyű, ami mindenképpen világviszonylatban is újdonságnak számít. Az energiatovábbító eszköz működéséhez az interferencia jelenségét használják ki, a megfelelő működéshez nanoszekundumos pontosságú időzítésre van szükség, mozgó alkatrészeket viszont nem használnak a berendezésben.

Ali Hajimiri, a Caltech professzora, kísérlet vezetője elmagyarázza, hogyan működik az energiát vezeték nélkül továbbító eszközük az interferencia kihasználásával. (Kép: Caltech / YouTube)

Távlati elképzeléseik közt modulrendszerben felépülő űreszközök hatalmas hálózata szerepel, amelyek a Föld bármely pontjára képesek eljuttatni a világűrben megtermelt energiát, anélkül, hogy ehhez a földi fogadó oldalon bármilyen különleges infrastruktúrára lenne szükség.

Kapcsolódó cikkek:
Asztroelektromosság
Úszó napelemek
Űrnapelempark

Kapcsolódó linkek:
Először sikerült az űrben napelemekkel termelt energiát lesugározni a Földre (Space.com)
Működhet-e az űrbeli energiatermelés? – érvek és ellenérvek (Space.com)