Beamed Space Based Solar Power Demonstratie Vooruitgang

Het Space-based Solar Power Project (SSPP) bij Caltech werkt om een ​​constellatie van modulaire ruimtevaartuigen in te zetten die zonlicht opvangen, omzetten in elektriciteit en die elektriciteit vervolgens draadloos verzenden waar dat nodig is – ook naar plaatsen die momenteel geen toegang hebben tot betrouwbare stroom.

Gedurende een periode van twee jaar hebben ze twee prototypetegels gebouwd en gedemonstreerd. Dit is het belangrijkste modulaire element dat het zonlicht opvangt en de stroom overbrengt. Door dat proces leerden ze veel over het ontwerpen van dit soort sterk geïntegreerde en ultralichte systemen. De tweede prototypetegel op zonne-energie in de ruimte is 33 procent lichter dan de eerste.

De modulaire tegels worden geschaald tot een grotere reeks. Ze zijn gemonteerd op een zeer flexibele structuur die kan worden opgevouwen zodat ze in een draagraket passen. Eenmaal ingezet, breidt de structuur zich uit en werken de tegels samen en synchroon om energie op te wekken, om te zetten en precies daar over te dragen waar je die nodig hebt en nergens anders.

Caltech werkt aan drie of vier technologische doorbraken die, in combinatie, de manier waarop zonne-energie in de ruimte wordt gebruikt, zullen transformeren.

Boven – Een reeks kleine zonnepanelen die deel uitmaken van het Space Solar Power Project integreren fotovoltaïsche zonne-energie, circuits voor energieoverdracht en omvatten straalsturing.
Krediet: Caltech

Door nieuwe vouwtechnieken te gebruiken, geïnspireerd door origami, zijn ze in staat de afmetingen van een gigantisch ruimtevaartuig voor lancering aanzienlijk te verkleinen. De verpakking is zo strak dat er vrijwel geen holtes in zitten.

Het benutten van zonne-energie in de ruimte is afhankelijk van baanbrekende vooruitgang op drie hoofdgebieden:
* De onderzoeksgroep van Atwater ontwerpt ultralichte, hoogefficiënte fotovoltaïsche zonne-energie (materialen die licht omzetten in elektriciteit) die zijn geoptimaliseerd voor de ruimteomstandigheden en compatibel zijn met een geïntegreerd modulair energieconversie- en transmissiesysteem.

* Het onderzoeksteam van Hajimiri ontwikkelt de goedkope en lichtgewicht technologie die nodig is om gelijkstroom om te zetten in radiofrequentie-energie (die bijvoorbeeld wordt gebruikt om signalen van mobiele telefoons te verzenden) en deze als microgolven naar de aarde te sturen. Het proces is veilig, legt Hajimiri uit. Niet-ioniserende straling aan het oppervlak is aanzienlijk minder schadelijk dan in de zon staan. Bovendien kan het systeem bij schade of storingen snel worden uitgeschakeld.

* De groep van BPellegrino bedenkt opvouwbare, ultradunne en ultralichte ruimtestructuren om de fotovoltaïsche energie te ondersteunen, evenals de componenten die nodig zijn om radiofrequentie-energie om te zetten, te verzenden en te sturen naar waar het nodig is.
De basiseenheid van het systeem dat de onderzoekers voor ogen hebben, is een tegel van 4 bij 4 cm die minder dan een tiende van een ons weegt. Honderdduizenden van deze tegels zouden samenkomen in een systeem van vliegende tapijtachtige satellieten die, eenmaal ontvouwd, een oppervlak zouden creëren dat zonlicht opvangt van 3.5 vierkante kilometer.

Het werk aan het SSPP wordt ondersteund door meer dan 100 miljoen dollar aan financiering van Donald Bren, voorzitter van de Irvine Company en een levenslang lid van de Caltech-gemeenschap, en zijn vrouw, Brigitte Bren, een beheerder van Caltech. De Northrup Grumman Corporation verstrekte financiering voor initiële haalbaarheidsstudies.