Das Panel wurde entwickelt, um das Licht im Weltraum, das nicht durch die Atmosphäre geht, optimal zu nutzen, und behält so die Energie der blauen Wellen bei, wodurch es stärker ist als das Sonnenlicht, das die Erde erreicht. Blaues Licht diffundiert beim Eintritt in die Atmosphäre, weshalb der Himmel blau erscheint.
"Nur so bekommen wir eine Menge zusätzliches Sonnenlicht im Weltraum", sagte Paul Jaffe, Mitentwickler des Projekts.
Die neuesten Experimente zeigen, dass das 12×12-Zoll-Panel etwa 10 Watt Energie für die Übertragung produzieren kann, sagte Jaffe gegenüber CNN. Das reicht aus, um einen Tablet-Computer mit Strom zu versorgen.
Das Projekt sieht jedoch eine Reihe von Dutzenden von Panels vor, und wenn es vergrößert wird, könnte sein Erfolg sowohl die Stromerzeugung als auch die Verteilung an entlegene Ecken der Welt revolutionieren. Es könnte zu den größten Netznetzen der Erde beitragen, sagte Jaffe.
"Einige Visionen haben Weltraum-Solar-Matching oder übertreffen die größten Kraftwerke von heute – mehrere Gigawatt – also genug für eine Stadt", sagte er.
Das Gerät muss noch Strom direkt zur Erde zurücksenden, aber diese Technologie wurde bereits bewiesen. Wenn sich das Projekt zu riesigen kilometerbreiten Weltraum-Solarantennen entwickelt, könnte es Mikrowellen strahlen, die dann jederzeit in jeden Teil des Planeten in kraftstofffreien Strom umgewandelt werden.
"Der einzigartige Vorteil der Solarstromsatelliten gegenüber jeder anderen Energiequelle ist diese globale Übertragbarkeit", sagte Jaffe. "Sie können Strom nach Chicago senden und einen Bruchteil einer Sekunde später, wenn nötig, stattdessen nach London oder Brasilia."
Ein zu beweisender Schlüsselfaktor sei jedoch die Wirtschaftlichkeit. "Der Bau von Hardware für den Weltraum ist teuer", sagte er. "Und diese (Kosten) beginnen in den letzten 10 Jahren endlich zu sinken."
Das Bauen im Weltraum bietet einige Vorteile. "Auf der Erde haben wir diese lästige Schwerkraft, die hilfreich ist, da sie die Dinge an Ort und Stelle hält, aber ein Problem darstellt, wenn Sie anfangen, sehr große Dinge zu bauen, da sie ihr eigenes Gewicht tragen müssen", sagte Jaffe.
Das Projekt wurde im Rahmen des Pentagon, des Operational Energy Capability Improvement Fund (OECIF) und des US Naval Research Laboratory in Washington, DC, finanziert und entwickelt.
Eine Lösung bei Naturkatastrophen
Die Temperatur, bei der der PRAM funktioniert, ist entscheidend. Kältere Elektronik sei effizienter, sagte Jaffe, und verschlechtere ihre Fähigkeit, beim Aufheizen Strom zu erzeugen. Die erdnahe Umlaufbahn des X-37B bedeutet, dass er etwa die Hälfte jeder 90-minütigen Schleife in der Dunkelheit und damit in der Kälte verbringt.
Jede zukünftige Version des PRAM befindet sich möglicherweise in einer geosynchronen Umlaufbahn. Dies bedeutet, dass eine Schleife etwa einen Tag dauert, an dem sich das Gerät hauptsächlich im Sonnenlicht befindet, da es sich viel weiter von der Erde entfernt.
Das Experiment verwendete Heizungen, um zu versuchen, das PRAM auf einer konstanten, warmen Temperatur zu halten, um zu beweisen, wie effizient es wäre, wenn es 36.000 Kilometer von der Erde entfernt kreisen würde.
Es funktionierte. "Der nächste logische Schritt besteht darin, es auf einen größeren Bereich zu skalieren, der mehr Sonnenlicht sammelt und mehr in Mikrowellen umwandelt", sagte Jaffe.
Darüber hinaus müssen Wissenschaftler testen, ob sie die Energie zur Erde zurückschicken können. Die Panels würden genau wissen, wohin die Mikrowellen gesendet werden sollen – und sie nicht versehentlich auf das falsche Ziel abfeuern -, indem sie eine Technik verwenden, die als "Retro-Direktive-Strahlsteuerung" bezeichnet wird. Dies sendet ein Pilotsignal von der Zielantenne auf der Erde zu den Panels im Weltraum.
Die Mikrowellenstrahlen würden erst gesendet, wenn das Pilotsignal empfangen wurde, was bedeutet, dass der Empfänger unten angebracht und bereit war. Die Mikrowellen – die auf der Erde leicht in Elektrizität umgewandelt werden könnten – könnten mit einem Empfänger an jeden Punkt auf dem Planeten gesendet werden, sagte Jaffe.
Er zerstreute auch jede zukünftige Angst, dass schlechte Schauspieler die Technologie nutzen könnten, um einen riesigen Weltraumlaser zu erschaffen. Die Größe der Antenne, die benötigt wird, um die Energie zur Erzeugung eines zerstörerischen Strahls zu lenken, wäre so groß, dass dies in den Jahren oder Monaten bemerkt würde, die für die Montage benötigt wurden. "Es wäre außerordentlich schwierig, wenn nicht unmöglich", sagte er, die Sonnenenergie aus dem Weltraum zu bewaffnen.
DePuma sagte, dass die Technologie, falls sie heute verfügbar ist, sofortige Anwendungen bei Naturkatastrophen haben würde, wenn die normale Infrastruktur zusammengebrochen wäre. "Meine Familie lebt in Texas und sie leben alle mitten in einer Kaltfront ohne Strom, weil das Stromnetz überlastet ist", sagte DePuma.
"Wenn du also ein solches System hättest, könntest du dort etwas Strom umleiten, und dann würde meine Oma wieder Wärme in ihrem Haus haben."