
Już w tym roku Japonia wyśle na orbitę satelitę, który spróbuje przesłać na Ziemię energię słoneczną w postaci mikrofal. Choć testowy sygnał wystarczy co najwyżej do zagotowania wody na herbatę, stawką jest rewolucja w globalnej energetyce.
Jeszcze w tym roku na orbitę trafi eksperymentalny satelita, który po raz pierwszy spróbuje przesłać z przestrzeni kosmicznej do odbiornika naziemnego energię w postaci mikrofal.
To część japońskiego projektu OHISAMA, który ma na celu zrewolucjonizowanie branży energetycznej. Choć test będzie miał ograniczony zasięg i moc, jego znaczenie dla przyszłości energetycznej świata może być ogromne.
Nieograniczone źródło energii
Projekt OHISAMA (z jap. "słońce") jest prowadzony przez organizację Japan Space Systems. W ramach jego na niską orbitę okołoziemską (LEO), na wysokość 400 km, zostanie wyniesiony satelita o masie ok. 180 kg.
Będzie on wyposażony w panel fotowoltaiczny o powierzchni 2 metrów kwadratowych, który pozwoli na pozyskiwanie energii słonecznej i magazynowanie jej w akumulatorach. Następnie energia zostanie przekształcona w mikrofale i przesłana do specjalnego odbiornika na Ziemi.
Moc przesyłu w ramach demonstracji wyniesie zaledwie około 1 kilowata – to wystarczyłoby np. do zasilania czajnika elektrycznego przez godzinę. Mimo to test uznawany jest za kamień milowy w technologii kosmicznego przesyłu energii.
Japońscy inżynierowie zmierzą się z jednym z najtrudniejszych aspektów tego procesu: precyzyjnym skierowaniem wiązki mikrofal z satelity poruszającego się z prędkością niemal 28 tys. km/h na stosunkowo niewielki cel na Ziemi.
Aby tego dokonać, naziemne anteny odbiorcze muszą być rozmieszczone na powierzchni o średnicy 40 km, w odstępach co 5 km. Gęstość mocy przesyłanej przez mikrofale ma być zbliżona do tej, jaką niesie światło słoneczne, co – jak zapewniają twórcy – nie stwarza zagrożenia dla ludzi, zwierząt ani lotnictwa.
Złoty Graal energetyki
Pomysł przesyłania energii z kosmosu nie jest nowy – pierwsze badania w tym kierunku rozpoczęły się już w latach 80. XX wieku. W 2015 roku japońska agencja kosmiczna JAXA z powodzeniem przesłała 1,8 kilowata energii na odległość 55 metrów w warunkach ziemskich.
OHISAMA to jednak pierwszy tak zaawansowany krok w realnych warunkach orbitalnych. Celem długofalowym jest stworzenie pełnoskalowego systemu satelitów solarnych na orbicie geostacjonarnej, które mogłyby generować nawet 1 gigawat energii – tyle, ile średniej wielkości elektrownia konwencjonalna.
Tego rodzaju system byłby w stanie dostarczać energię nieprzerwanie – niezależnie od pogody, pory dnia czy pory roku. W odróżnieniu od klasycznych źródeł odnawialnych, jak turbiny wiatrowe czy naziemne panele fotowoltaiczne, energia słoneczna pozyskiwana w przestrzeni kosmicznej nie podlega ograniczeniom związanym z warunkami atmosferycznymi.
Z tego względu japońscy naukowcy widzą w niej potencjał nie tylko do zasilania miast, ale również infrastruktury w obszarach odległych, dotkniętych katastrofami lub pozbawionych sieci energetycznej.
Oczywiście, przed technologią stoją jeszcze ogromne wyzwania: m.in. wysokie koszty wynoszenia satelitów, kwestie bezpieczeństwa przesyłu mikrofal oraz wydajność całego systemu.
Mimo to Japonia już dziś inwestuje w rozwój tego rodzaju rozwiązań, chcąc pozostać liderem zielonych technologii i uniezależnić się od importu paliw kopalnych.
