Des projets ambitieux de développement de centrales solaires orbitales existent dans tous les pays avec leurs propres programmes spatiaux. Huit fois plus d'énergie peut être extraite de chaque mètre carré en orbite que sur Terre, et cela 24 heures sur 24 sans interruption pour la nuit. Des scientifiques du California Institute of Technology comptent concrétiser leur projet en décembre en lançant en orbite le premier prototype de centrale solaire.
Le projet Caltech a démarré avec un don record en 2013. Donald Bren, président du conseil d'administration de la société Irvine, a fait don d'un peu plus de 100 millions de dollars au programme de centrale solaire orbitale.En 2015, Northrop Grumman a versé des fonds dans le projet, allouant 17,5 millions de dollars à l'institut.
Le développement s'est effectué dans trois directions. Un groupe de scientifiques a développé des cellules solaires ultra-légères, un autre a créé des convertisseurs ultra-légers et efficaces d'énergie électrique à partir de batteries en rayonnement micro-ondes, et le troisième groupe a conçu la structure des champs solaires pour le lancement dans l'espace, en tenant compte des limites des technologies modernes. véhicules de lancement.
Désormais, les trois projets sont incarnés dans un prototype, qui sera bientôt envoyé en orbite. Les cellules solaires construites par le premier groupe promettent un rapport puissance/poids 50 à 100 fois meilleur que les panneaux solaires satellites actuels, y compris les derniers sur l'ISS.
La deuxième équipe a présenté un équipement ultra-léger, miniature et peu coûteux pour convertir le courant continu des panneaux solaires en un signal RF pour une transmission ultérieure vers la Terre. La solution le guide à travers la manipulation de la phase du signal, promettant une précision et une vitesse maximales.
Le panneau lui-même est réalisé sous la forme d'un carreau de 10 cm2. Un module contient à la fois des cellules solaires double face et un module de conversion en signal RF. Le poids d'un module n'est que de 2,8 G. Les modules sont assemblés en bandes de 2 m de large et jusqu'à 60 m de long dans la partie la plus longue du parc solaire. Un carré de 60 m de côté est créé à partir des rubans, et le champ lui-même pour l'envoi dans l'espace est plié en une forme très compacte - presque comme un origami. À partir de tels carrés, il est censé assembler des fermes solaires sur une orbite d'une superficie de 9 km2. En orbite, les champs se transformeront indépendamment en carrés, dont le mécanisme est également inventé et très léger - environ 150 g par m2.
Les scientifiques envisagent deux options d'orbite pour leurs fermes orbitales solaires - une géosynchrone avec une direction constante vers une station de réception sur Terre et une orbite plus basse, moins coûteuse en termes de coûts de lancement, mais avec plusieurs stations "itinérantes" en orbite avec stations de réception dispersées autour de la Terre. Cette dernière option semble préférable. Cinq fermes solaires en orbite moyenne nécessiteraient 39 lancements et fourniraient entre 1 et 2 dollars par kilowattheure. C'est 10 à 20 fois plus cher que le coût moyen d'un kilowattheure d'énergie électrique aux États-Unis aujourd'hui, mais du point de vue de la propreté environnementale, l'effet s'annonce significatif.
2022-10-19 13:37:24
Auteur: Vitalii Babkin