Det rymdbaserade solenergiprojektet (SSPP) på Caltech fungerar att distribuera en konstellation av modulära rymdfarkoster som samlar in solljus, omvandlar det till elektricitet och sedan trådlöst överför den elektriciteten vart den än behövs – inklusive till platser som för närvarande inte har tillgång till pålitlig ström.
Under en period på två år har de byggt och demonstrerat två prototypplattor. Detta är det viktigaste modulära elementet som fångar solljuset och överför kraften. Genom den processen lärde de sig många saker om hur man designar högintegrerade och ultralätta system av detta slag. Den andra rymdbaserade solenergiprototypen är 33 procent lättare än den första.
De modulära brickorna skalas till ett större array. De är monterade på en mycket flexibel struktur som kan fällas ihop för att passa i en bärraket. När den väl är utplacerad expanderar strukturen och brickorna arbetar tillsammans och synkroniserat för att generera energi, omvandla den och överföra den exakt dit du behöver den och ingen annanstans.
Caltech arbetar på tre eller fyra teknologiska genombrott som i kombination skulle förändra hur rymden solenergi.
Ovan – En rad små solpaneler som är en del av Space Solar Power Project integrerar solceller, kraftöverföringskretsar och inkluderar strålstyrning.
Kredit: Caltech
Genom att använda nya vikningstekniker, inspirerade av origami, kan de avsevärt minska dimensionerna på en gigantisk rymdfarkost för uppskjutning. Förpackningen är så tät att den i princip är fri från tomrum.
Att utnyttja solenergi i rymden bygger på banbrytande framsteg inom tre huvudområden:
* Atwaters forskargrupp designar ultralätta högeffektiva solceller (material som omvandlar ljus till elektricitet) som är optimerade för rymdförhållanden och kompatibla med ett integrerat modulärt kraftomvandlings- och transmissionssystem.
* Hajimiris forskargrupp utvecklar den billiga och lätta tekniken som behövs för att omvandla likström till radiofrekvenskraft (som används för att överföra mobiltelefonsignaler, till exempel) och skicka den till jorden som mikrovågor. Processen är säker, förklarar Hajimiri. Icke-joniserande strålning på ytan är betydligt mindre skadlig än att stå i solen. Dessutom skulle systemet snabbt kunna stängas av i händelse av skada eller felfunktion.
* BPellegrinos grupp uppfinner vikbara, ultratunna och ultralätta rymdstrukturer för att stödja solceller såväl som komponenterna som behövs för att omvandla, sända och styra radiofrekvenseffekt dit den behövs.
Grundenheten i systemet som forskarna föreställer sig är en 4-tums-by-4-tums platta som väger mindre än en tiondel av ett uns. Hundratusentals av dessa plattor skulle kombineras till ett system av flygande mattliknande satelliter som, när de väl vecklats ut, skulle skapa en yta som samlar solljus som mäter 3.5 kvadratkilometer.
Arbetet med SSPP har fått stöd av mer än 100 miljoner dollar i finansiering från Donald Bren, ordförande för Irvine Company och en livsmedlem i Caltech-gemenskapen, och hans fru, Brigitte Bren, en Caltech-förvaltare. Northrup Grumman Corporation gav finansiering för inledande förstudier.
Brian Wang är en futuristisk tankeledare och en populär vetenskapbloggare med 1 miljon läsare per månad. Hans blogg Nextbigfuture.com är rankad som nummer 1 Science News Blog. Den täcker många störande teknik och trender, inklusive rymd, robotik, artificiell intelligens, medicin, anti-aging bioteknik och nanoteknik.
Känd för att identifiera banbrytande teknik, han är för närvarande en av grundarna av en start och insamling för högpotentiella företag i ett tidigt skede. Han är forskningschef för tilldelningar för djupa teknikinvesteringar och en ängelinvesterare på Space Angels.
Han har ofta varit talare på företag och har varit TEDx -talare, talare vid Singularity University och gäst på många intervjuer för radio och podcaster. Han är öppen för offentliga tal och rådgivning.
