Space Solar ist wirklich nicht mehr so ​​spacig

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Die Idee scheint auf den ersten Blick verrückt, aber der Wettlauf um den Start eines umlaufenden Solarkraftwerks ins All verschärft sich, wobei sowohl die USA als auch Großbritannien im Rennen sind. In den neuesten Nachrichten geht ein britisches Startup mit dem ehrgeizigen Namen Space Solar davon aus, dass ein Demonstrationsmodell seines Geräts innerhalb der nächsten drei Jahre in der Umlaufbahn sein wird und rund um die Uhr und unabhängig vom Wetter Sonnenenergie auf einen Empfänger auf der Erde strahlen wird. Wenn Sie glauben, dass eine ähnliche Technologie für das Fernladen von Elektrofahrzeugen eingesetzt werden könnte, lesen Sie weiter.

Eigentlich ist Space Solar nicht verrückt

CleanTechnica Wir haben uns bereits im Januar über die neuesten US-Weltraum-Solarnachrichten informiert, als wir feststellten, dass Solarenergie im Weltraum keine neue Sache ist. Immerhin teuer umlaufende Solaranlagen der 1950er Jahre ebnete den Weg für die kostengünstigen erdgebundenen Solarinnovationen von heute.

Was die Frage angeht, warum die Verbindung zwischen Weltraum und Erde so lange dauert, haben wir auch auf Hindernisse hingewiesen, darunter „Größe, Kosten, die schwierigen Manöver, die erforderlich sind, um eine Solaranlage im Weltraum zu entfalten, und die Fähigkeit der Solarzellen, den harten Bedingungen standzuhalten.“ Weltraumumgebung, einschließlich Sonneneruptionen und geomagnetischer Aktivität.“

„Die NASA stellt außerdem fest, dass Weltraumsolaranlagen eine geostationäre Umlaufbahn aufrechterhalten müssten, was bedeutet, dass sie sich weiter draußen im Weltraum befinden würden als herkömmliche Satelliten“, fügten wir hinzu.

Die Weltraum-Solarforschung schreitet am California Institute of Technology zügig voran, das einen Zuschuss von 100 Millionen US-Dollar, den die Schule von den Philanthropen Donald und Brigitte Bren erhalten hat, sinnvoll nutzt. Im Januar schloss das CalTech-Forschungsteam einen Testlauf im Weltraum mit drei grundlegenden Technologien ab, darunter eine Charge von 32 verschiedenen Arten von Solarzellen.

Obwohl die NASA in Bezug auf Weltraumsolarenergie eine abwartende Haltung eingenommen hat, haben andere Bundesbehörden, darunter das US Naval Research Laboratory und möglicherweise die US Space Force, zusammen mit Grumman und anderen Partnern aus dem privaten Sektor zu der Sache beigetragen (Nachholbedarf). An CleanTechnicas Weltraum-Solarabdeckung hier).

Britisches Startup setzt ehrgeiziges Weltraum-Solarziel

Auch in Großbritannien brummt die Weltraum-Solaraktivität. Die neuesten Nachrichten stammen vom Oxfordshire-Startup Space Solar, das im Februar einen Proof-of-Concept-Durchbruch bekannt gab. Der Co-CEO des Unternehmens, Sam Adlen, bekräftigte außerdem, dass das Ziel darin bestehe, innerhalb der nächsten drei Jahre eine Technologiedemonstration in die Umlaufbahn zu schicken, um irgendwann um 2030 ein „sinnvolles“ Maß an Energie vom Weltraum zur Erde zu liefern.

„Das führende britische Unternehmen für weltraumgestützte Solarenergie (SBSP), Space Solar, gibt heute die Ergebnisse einer detaillierten technischen Design- und Analysestudie bekannt, die die Leistungsmerkmale seines Unternehmens bestätigt CASSIOPeiA Solarenergie-Satellitenkonzept„, sagte das Unternehmen in einer Pressemitteilung vom 7. Februar über sich selbst.

Space Solar beschreibt seine Technologie als deutlich anders als andere Iterationen, insbesondere im Hinblick auf das überaus wichtige Finanzprofil sowie seine Fähigkeit, kontinuierlich und rund um die Uhr saubere Kilowatt zu liefern. Sie nennen Struktur, Wärmemanagement, Lage- und Umlaufbahnkontrolle, Photovoltaik und Lichtweg als die wichtigsten Designmerkmale, die zum Erreichen der Leistungs- und Massenziele beigetragen haben.

„Erste Erkenntnisse aus dem HARRIER-Demonstrator zur drahtlosen Energieübertragung des Unternehmens sind ebenfalls in die Studie eingeflossen und haben zur Optimierung des Designs beigetragen“, berichtete das Unternehmen.

Babyschritte für Weltraum-Solar …

Letzte Woche, die Belfast Telegraph gehörte zu denjenigen, die berichteten, dass Space Solar erfolgreich war testete einen Prototyp seiner CASSIOPeiA-Technologie an der Queen’s University in Belfast.

„Die Tests in Belfast haben nun erstmals gezeigt, dass das System funktioniert, wobei ein drahtloser Strahl erfolgreich durch das Labor ‚gelenkt‘ wurde, um ein Licht einzuschalten“, sagte der Telegraph gemeldet.

Telegraph Reporter Liam Tunney nahm auch die Anzahl der Raketenstarts zur Kenntnis – etwa 68 –, die erforderlich sind, um die vollständige, kilometerbreite Solaranlage im Orbit aufzubauen.

Wenn das teuer klingt, ist es das auch. Jedoch, die Kosten für einen Raketenstart ist in den letzten Jahren stark zurückgegangen, und es wird mit weiteren Rückgängen gerechnet.

… Denken Sie, was wir denken?

Die Wahl der Queen’s University für den hochkarätigen Test der Technologie war kein Zufall. Forscher an der Queen’s haben im Rahmen des Programms „Drahtlose Energieübertragung für weltraumgestützte Solarenergie“ der Schule an den Weltraumsolarbemühungen gearbeitet.

„Die Forscher von Queen haben zwei wichtige Innovationen für BVLOS (Beyond Visual Line of Sight) WPT hervorgebracht: über die Nah-/Fernfeld-Autofokussierungsantennen-Array-Technologie hinaus und richtungsunabhängige Gleichrichterantennensysteme (Rectenna),“ berichtet Queen und bezieht sich dabei auf Steuerungssysteme für Steuern von Drohnen, auch wenn diese außer Sichtweite sind.

„Dieses Know-how kann genutzt werden, um Energie aus der Ferne zu Satelliten in Konstellationen und HAPS zu bringen [high altitude platform stations]von weltraumgestützten Solarparks zur Erde oder zu Elektrofahrzeugen in Weltraumsiedlungen“, fügt die Schule hinzu.

Moment, haben sie gerade Elektrofahrzeuge in Weltraumsiedlungen gesagt? Ja das taten sie.

Wenn Weltraumsolarenergie auf Elektrofahrzeuge auf der Erde angewendet werden könnte, könnte dies zur Einführung von Elektrofahrzeugen mit minimalen Anforderungen an Bordbatterien führen und die Umweltauswirkungen von Bergbau, Herstellung und anderen Lebenszyklusproblemen im Zusammenhang mit Elektrofahrzeugbatterien verringern.

Das ist natürlich rein spekulativ. Die Queen’s University war jedoch die führende Forschungsorganisation bei einem UKRI-Stipendium (UK Research and Innovation) aus dem Jahr 2019, das auf die Entwicklung eines drahtlosen Systems mit großer Reichweite und hoher Leistung für den Einsatz auf der Erde abzielte.

Damals stellten die Forscher fest, dass sich ein Großteil der Arbeit an drahtlosen Systemen auf die Mikrowellenübertragung mittlerer Leistung konzentrierte, die für Sensoren und andere Anwendungen mit geringer Leistung geeignet war.

Der High-Power-Winkel könnte zu „disruptiven“ Anwendungen führen, auch in Smartphones, „oder sogar Elektrofahrzeugen“ stellte das Team fest.

„WPT mit höherer Leistung kann mithilfe niederfrequenter induktiver Kopplungstechniken durchgeführt werden, obwohl die Reichweite sehr gering ist (<20 cm). Daher sehen wir Mikrowellen-WPT als die einzige Möglichkeit, die Barriere größerer Entfernungen und höherer Leistung zu durchbrechen“, erklärten sie.

Wie ursprünglich geplant, würde das Programm in zwei bedeutenden Demonstrationen gipfeln, eine mit Labormessungen und die andere mit einem tatsächlichen Langzeit-VOTL-Drohnenflug (vertikales Starten und Landen).

Nächste Schritte für Space Solar

Der Förderzeitraum endete im vergangenen September, ohne dass es weitere Pressemitteilungen der Schule gab. CleanTechnica Wir werden uns mit Ihnen in Verbindung setzen, um zu sehen, ob eine Zusammenfassung verfügbar ist, und wir werden auf jeden Fall fragen, ob die Drohnentechnologie auf den Bodentransport übertragen werden könnte.

In der Zwischenzeit erhielten Forscher einer anderen britischen Institution, der Queen Mary University of London, einen Zuschuss von 960.000 £, um den Einsatz eines neuen Phased-Array-Senders für die drahtlose Energieübertragung in Weltraum-Solaranwendungen zu untersuchen.

„Ein Phased-Array ist ein System aus mehreren Antennen, die zusammenarbeiten und es ermöglichen, den Strahl an einen gewünschten Ort zu richten und zu fokussieren“, erklärt die Queen Mary University.

„Auch die Mannschaft wird Höchstleistungen erbringen Wirkungsgrad der Umwandlung von Hochfrequenz (RF) in Gleichstrom in einer reflektorbasierten Rectenna mit Offset-Speisung, die eine entscheidende Rolle bei der Erfassung und Umwandlung der übertragenen Energie spielt“, fügt die Schule hinzu und bezieht sich dabei auf ein Gerät, das elektromagnetische Wellen in elektrischen Gleichstrom umwandelt.

Das Team plant den Bau eines Demonstrationsgeräts im kleinen Maßstab, um das Konzept zu validieren. Bleiben Sie also auf dem Laufenden, um mehr darüber zu erfahren.

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Bild (beschnitten): „Ein Blick aus dem Inneren von MAPLE, der es veranschaulichen wird Drahtlose Energieübertragung im Weltraum. Dieser Blickwinkel zeigt sowohl die Anordnung der flexiblen, leichten Mikrowellen-Leistungssender (rechte Seite) als auch die beiden Empfänger, an die sie Leistung übertragen (linke Seite). Auf diesem Bild wird der obere Empfänger mit Strom versorgt und durch diesen drahtlos übertragenen Strom beleuchtet“, mit freundlicher Genehmigung von CalTech.