Исследовательская лаборатория ВВС США (AFRL) и военно-промышленная компания Northrop Grumman в рамках проекта по инкрементным демонстрациям и исследованиям солнечной энергии в космосе (SSPIDR) провели первые испытания оборудования.
В ходе теста американские инженеры успешно преобразовали солнечную энергию в радиоволновое излучение с помощью фотоэлектрической «сэндвич-плитки». Как заявляют исследователи — это фундаментальный шаг на пути к созданию крупномасштабной системы сбора солнечной энергии в космосе и передачи ее на Землю.
В 2018 году AFRL заключила с Northrop Grumman контракт на сумму более 100 миллионов долларов на разработку ключевых компонентов прототипа орбитальной солнечной электростанции. Космическая солнечная панель станет основной частью полезной нагрузки для миссии Arachne и впоследствии послужит строительный блоком для крупномасштабной операционной системы.
Представленный солнечный модуль состоит из двух слоев. Первый слой представляет собой панель из высокоэффективных фотоэлементов, которые собирают солнечную энергию и обеспечивают питание второго слоя, который, в свою очередь, состоит из элементов, преобразовывающих солнечную энергию в радиочастотную и формирующих луч.
«Успешная конвертация солнечного света в радиочастотную энергию в легкой и масштабируемой архитектуре является значительным достижением в предоставлении технологических строительных блоков для осуществления миссии Arachne, — сказал Джей Патель, вице-президент Northrop Grumman. — Мы помогаем создавать новаторские возможности, которые могут обеспечить стратегическое преимущество нашим силам по всему миру».
В наземной демонстрации использовался симулятор солнечной энергии, который освещал фотоэлектрическую сторону плитки, обеспечивая процесс преобразования солнечной энергии в радиочастотную. Симулятор был настолько интенсивным, что участникам пришлось просматривать выходные данные РЧ-сигнала на мониторах в реальном времени из-за гибкого пластикового барьера.
«Было очень интересно присутствовать при достижении этой важной вехе SSPIDR и видеть всю тяжелую работу, которую проделали наши партнеры в Northrop Grumman, — сказал Кайл Глейхманн, главный инженер Arachne. — Крайне важно, чтобы мы как можно скорее продемонстрировали эту технологию на орбите».
После успешных испытаний отдельной солнечной плитки для проекта Arachne инженеры намерены построить блок площадью один метр квадратный — порог, который еще не был достигнут в других научных работах по преобразованию солнечной энергии в радиоизлучение. Ожидается, что эксперимент Arachne будет запущен в 2025 году.
Напомним, в марте ученые из Пентагона успешно испытали небольшую солнечную батарею, представляющую собой прототип системы для сбора энергии в космосе и отправки ее на Землю. Экспериментальный фотоэлектрический радиочастотный антенный модуль (PRAM) находится сейчас на орбитальном беспилотнике X-37B, запущенном в мае 2020 года.
