На орбите испытают беспроводную передачу энергии от одного спутника к другому

Американская компания Star Catcher Industries готовится впервые передать энергию лазерным лучом между двумя отдельными свободно летящими космическими аппаратами. Экспериментальный спутник Protostar должен стартовать 1 октября 2026 года на ракете Falcon 9 в рамках миссии SpaceX Transporter-18. После выхода на орбиту он отделит небольшой CubeSat, обнаружит его и направит оптический луч на установленные на нём солнечные панели.

Цель эксперимента — проверить, можно ли снабжать спутники дополнительной электроэнергией без физического соединения и без установки специального приёмника. В роли приёмника будут использоваться обычные коммерческие солнечные элементы, которые преобразуют направленный на них свет в электричество.

Protostar объединяет три ключевые технологии будущей системы: сбор солнечной энергии, автоматический поиск и сопровождение другого спутника и точную передачу энергии направленным световым лучом. После ввода аппарата в эксплуатацию он должен выпустить собственный CubeSat и удерживать луч на его солнечных панелях во время движения обоих аппаратов по орбите.

Именно наведение становится одной из наиболее сложных частей эксперимента. Два независимых спутника движутся по орбите с большой скоростью относительно Земли, при этом их взаимное положение постоянно меняется. Передающая система должна достаточно точно определить положение цели и удерживать на ней узкий оптический луч, несмотря на движение и небольшие ошибки ориентации.

Star Catcher уже отдельно проверяла этот элемент технологии. В конце 2025 года в рамках эксперимента Sextant Alpha компания испытала на орбите программное обеспечение для определения положения и сопровождения другого космического аппарата на расстояниях, соответствующих будущей передаче энергии.

На Земле компания также испытывала непосредственно передачу оптической энергии. В 2025 году на территории Космического центра Кеннеди система направляла свет на стандартные космические солнечные панели и подключённые к ним нагрузки. Эти эксперименты позволили отдельно проверить энергетическую часть системы перед объединением всех компонентов на Protostar.

При этом передача энергии лазером в космосе уже проводилась ранее. В 2023 году американская Военно-морская исследовательская лаборатория запустила на МКС эксперимент SWELL. Он передавал лазерную энергию между передатчиком и фотоэлектрическим приёмником на расстояние 1,45 метра и выдавал около 1,5 Вт электрической мощности при общей эффективности примерно 11%. Это была первая успешная демонстрация лазерной передачи энергии непосредственно в космосе.

Эксперимент Star Catcher отличается тем, что передатчик и приёмник будут находиться на двух самостоятельных аппаратах, которые не соединены общей конструкцией. По заявлению компании, успешный опыт станет первой оптической передачей энергии между двумя свободно летящими космическими аппаратами. Независимо подтвердить это достижение можно будет только после проведения самого эксперимента.

В перспективе Star Catcher хочет создать на орбите сеть энергетических спутников. Они должны собирать солнечное излучение, преобразовывать его в свет подходящей длины волны и направлять на солнечные панели клиентских аппаратов. Компания утверждает, что такой подход сможет временно увеличивать доступный спутнику поток энергии до десяти раз по сравнению с обычным солнечным освещением.

Это потенциально позволит уменьшать размеры собственных солнечных батарей и аккумуляторов спутников или, наоборот, устанавливать более мощную полезную нагрузку. Особенно большой спрос на дополнительную энергию ожидается для орбитальных вычислительных систем, радиолокационных аппаратов, систем наблюдения Земли и других спутников с высоким энергопотреблением.

Компания уже заключила десять соглашений о будущей покупке энергии с космическими компаниями, среди которых Starcloud, Loft Orbital, Astro Digital и Aethero. Ещё более 40 организаций подписали предварительные документы о заинтересованности. Однако сама энергетическая сеть пока не существует — Protostar является экспериментальным прототипом, который должен проверить её основные принципы в реальных условиях.

Transporter-18 должен стартовать с базы Ванденберг в Калифорнии 1 октября. SpaceX сообщает, что на борту Falcon 9 будет 130 полезных нагрузок, включая кубсаты, микроспутники и орбитальные транспортные аппараты. Protostar планируется отделить примерно через 1 час 5 минут после запуска.

Если Star Catcher удастся зафиксировать измеримый рост электрической мощности на солнечных панелях отдельного CubeSat, эксперимент подтвердит возможность оптической подзарядки одного свободно летящего аппарата другим. Но до полноценной орбитальной электросети останутся задачи по увеличению дальности и мощности передачи, точности наведения, эффективности преобразования энергии и безопасной работе системы рядом с другими спутниками.