Китай создаёт космическую солнечную электростанцию для передачи энергии на Землю

Китай разрабатывает космическую солнечную электростанцию, способную передавать энергию на расстояние более 36 000 километров с геостационарной орбиты на поверхность Земли. Проект получил название «Чжури» и представляет собой систему беспроводной передачи солнечной энергии из космоса, что потенциально может радикально изменить мировую энергетическую инфраструктуру.

Идея космической солнечной энергетики давно рассматривается учёными как одно из возможных решений глобального энергетического дефицита. В отличие от наземных солнечных электростанций, орбитальные установки могут постоянно собирать солнечную энергию без влияния ночи, облачности или атмосферы, что значительно повышает их эффективность.

Разработкой технологии занимается Сианьский университет электронных наук и технологий в Китае, где исследователи тестируют ключевые элементы будущей системы. Проект возглавляет профессор Дуань Баоян, инженер-электромеханик и бывший президент университета, который вдохновился концепцией модульных спутниковых систем НАСА под названием SPS-ALPHA.

На экспериментальной площадке в городе Сиань, провинция Шэньси, команда уже продемонстрировала работу основных компонентов системы. В установке используется 4,8-метровое куполообразное зеркало, закреплённое на 75-метровой башне, которое концентрирует солнечный свет на фотоэлектрические панели, преобразующие его в электрическую энергию.

Далее электричество преобразуется в микроволновое излучение и передаётся на расстояние более 100 метров к приёмной антенне-выпрямителю, где оно снова превращается в полезную энергию. По данным экспертной комиссии, последние испытания достигли уровня передачи мощности в киловаттном диапазоне и показали возможность одновременного управления энергией, направляемой на несколько движущихся целей.

Также учёные тестируют альтернативные оптические решения, включая линзы Френеля диаметром от 2 до 7 метров, которые позволяют более эффективно концентрировать солнечный свет при меньшей массе конструкции. Для управления тепловыми нагрузками используются специальные охлаждающие жидкости, что обеспечивает стабильную работу системы.

В интервью изданию Саут Чайна Морнинг Пост профессор Фан Гуаньхэн описал процесс передачи энергии как трёхэтапную схему: концентрация солнечного света, преобразование в микроволны и последующее преобразование обратно в электричество. Эксперименты проводились в часы максимальной солнечной активности — с 10 до 15 часов дня.

По словам исследователей, интенсивность солнечного излучения в космосе может быть примерно в шесть раз выше, чем на поверхности Земли, что делает подобные системы особенно перспективными. Однако остаются серьёзные технические проблемы, включая развёртывание крупных конструкций на орбите, точное наведение микроволнового луча и обеспечение безопасности для авиации и экологии.

Концепция предполагает использование модульных спутников, работающих в формировании, а не единой гигантской конструкции, что повышает устойчивость системы и упрощает обслуживание. В долгосрочной перспективе технология может применяться не только для снабжения Земли энергией, но и для питания лунных баз или зарядки спутников прямо в космосе.

Хотя полноценное орбитальное развертывание пока остаётся задачей будущего, исследователи уже планируют привлечение финансирования для первых космических испытаний. В случае успеха технология сможет обеспечить непрерывную передачу чистой энергии и существенно изменить мировую энергетику.