Projekt energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej (SSPP) w Caltech działa rozmieścić konstelację modułowych statków kosmicznych, które zbierają światło słoneczne, przekształcają je w energię elektryczną, a następnie bezprzewodowo przesyłają tę energię elektryczną tam, gdzie jest potrzebna – w tym do miejsc, które obecnie nie mają dostępu do niezawodnego zasilania.
W ciągu dwóch lat zbudowali i zademonstrowali dwie prototypowe płytki. Jest to kluczowy element modułowy, który przechwytuje światło słoneczne i przekazuje moc. Dzięki temu procesowi nauczyli się wielu rzeczy na temat projektowania wysoce zintegrowanych i ultralekkich systemów tego rodzaju. Druga prototypowa płytka wykorzystująca energię słoneczną w przestrzeni kosmicznej jest o 33 procent lżejsza niż pierwsza.
Płytki modułowe są skalowane w większą tablicę. Są one zamontowane na bardzo elastycznej konstrukcji, którą można złożyć, aby zmieścić się w pojeździe startowym. Po wdrożeniu struktura rozszerza się, a płytki działają w zgodzie i synchronizacji, aby generować energię, przekształcać ją i przesyłać dokładnie tam, gdzie jej potrzebujesz i nigdzie indziej.
Caltech pracuje nad trzema lub czterema przełomami technologicznymi, które w połączeniu zmienią sposób, w jaki kosmiczna energia słoneczna.
Powyżej – szereg małych paneli słonecznych, które są częścią projektu Space Solar Power Project, integruje fotowoltaikę, obwody przenoszenia mocy i zawiera sterowanie wiązką.
Źródło: Caltech
Dzięki zastosowaniu nowatorskich technik składania, inspirowanych origami, są w stanie znacznie zmniejszyć wymiary gigantycznego statku kosmicznego do startu. Opakowanie jest tak szczelne, że zasadniczo nie ma żadnych pustych przestrzeni.
Wykorzystanie energii słonecznej w kosmosie opiera się na przełomowych postępach w trzech głównych obszarach:
* Grupa badawcza Atwater projektuje ultralekkie, wysokowydajne fotowoltaiki (materiały, które przekształcają światło w energię elektryczną), które są zoptymalizowane pod kątem warunków przestrzennych i kompatybilne ze zintegrowanym modułowym systemem konwersji i transmisji mocy.
* Zespół badawczy Hajimiri opracowuje tanią i lekką technologię potrzebną do konwersji prądu stałego na moc częstotliwości radiowej (która jest używana na przykład do przesyłania sygnałów telefonii komórkowej) i wysyłania jej na Ziemię w postaci mikrofal. Proces jest bezpieczny, wyjaśnia Hajimiri. Promieniowanie niejonizujące na powierzchni jest znacznie mniej szkodliwe niż stanie na słońcu. Ponadto system można szybko wyłączyć w przypadku uszkodzenia lub awarii.
* Grupa BPellegrino opracowuje składane, ultracienkie i ultralekkie konstrukcje kosmiczne wspierające fotowoltaikę, a także komponenty potrzebne do konwersji, transmisji i sterowania mocą częstotliwości radiowych tam, gdzie jest potrzebna.
Podstawową jednostką systemu, którą wyobrażają sobie naukowcy, jest płytka o wymiarach 4 cale na 4 cale, która waży mniej niż jedną dziesiątą uncji. Setki tysięcy tych płytek połączyłyby się w system latających satelitów przypominających dywan, które po rozwinięciu tworzyłyby powierzchnię zbierającą światło słoneczne o powierzchni 3.5 mil kwadratowych.
Prace nad SSPP zostały wsparte ponad 100 milionami dolarów z funduszy Donalda Brena, prezesa Irvine Company i członka społeczności Caltech, oraz jego żony Brigitte Bren, powiernika Caltech. Korporacja Northrup Grumman zapewniła fundusze na wstępne studia wykonalności.
Brian Wang jest liderem myśli futurystycznej i popularnym blogerem naukowym z milionem czytelników miesięcznie. Jego blog Nextbigfuture.com zajmuje pierwsze miejsce w rankingu Science News Blog. Obejmuje wiele przełomowych technologii i trendów, w tym przestrzeń kosmiczną, robotykę, sztuczną inteligencję, medycynę, biotechnologię przeciwstarzeniową i nanotechnologię.
Znany z identyfikowania najnowocześniejszych technologii, obecnie jest współzałożycielem startupu i fundraiserem dla firm o wysokim potencjale we wczesnej fazie rozwoju. Pełni funkcję Szefa Działu Badań Alokacji dla inwestycji w głębokie technologie oraz Anioła Inwestora w Space Angels.
Częsty mówca w korporacjach, mówca TEDx, mówca Singularity University i gościnnie w licznych wywiadach dla radia i podcastów. Jest otwarty na wystąpienia publiczne i doradzanie.
