Ένας κορυφαίος Κινέζος επιστήμονας σκιαγράφησε τις πιθανές στρατιωτικές εφαρμογές της τεχνολογίας ηλιακής ενέργειας από το διάστημα, προσφέροντας μια σπάνια ματιά στο πώς η ενέργεια που μεταδίδεται από τροχιά θα μπορούσε επίσης να υποστηρίξει την παρακολούθηση και τον ηλεκτρονικό πόλεμο.
Ο Duan Baoyan, ένας από τους κορυφαίους αρχιτέκτονες της κινεζικής πρωτοβουλίας “Zhuri” για ηλιακή ενέργεια από το διάστημα, έγραψε σε μια εργασία που δημοσιεύθηκε στο Scientia Sinica Informationis τον περασμένο μήνα, ότι η ομάδα του έχει αναδιαμορφώσει τον σχεδιασμό της γιγαντιαίας τροχιακής υποδομής. Πέρα από τη μετάδοση ενέργειας, το νέο σύστημα απαιτείται να υποστηρίζει ένα ευρύ φάσμα εργασιών «όπως επικοινωνία, πλοήγηση, αναγνώριση, παρεμβολές και τηλεχειρισμό», όπως ανέφερε.
Ο Duan, καθηγητής ηλεκτρομηχανολογικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Xidian στην Xian και ακαδημαϊκός της Κινεζικής Ακαδημίας Μηχανικών, τόνισε επίσης την ανάγκη για εξαιρετικά στενές, ακριβώς κατευθυνόμενες δέσμες μικροκυμάτων για τη μετάδοση ενέργειας από το διάστημα προς το έδαφος σε μεγάλες αποστάσεις. Ενώ είναι σχεδιασμένες για να βελτιώσουν την αποδοτικότητα και την ακρίβεια της ασύρματης μετάδοσης ενέργειας, αυτές οι δυνατότητες θα μπορούσαν, κατ’ αρχήν, να επιτρέψουν στοχευμένες μεταδόσεις σημάτων, συμπεριλαμβανομένων πιθανών εφαρμογών όπως η παρεμβολή ή η ασφάλεια στρατιωτικών επικοινωνιών.
Η Κίνα είναι μία από τις κορυφαίες χώρες παγκοσμίως στην ανάπτυξη ηλιακής ενέργειας από το διάστημα. Σε αντίθεση με τα ηλιακά πάνελ στο έδαφος, τα οποία περιορίζονται από τον καιρό, τις εποχές και τον κύκλο ημέρας-νύχτας, τα συστήματα που βρίσκονται σε τροχιά μπορούν να συλλέγουν ηλιακό φως σχεδόν συνεχώς. Η ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρισμό σε τροχιά, μεταδίδεται ως δέσμη μικροκυμάτων προς το έδαφος και στη συνέχεια μετατρέπεται ξανά σε ενέργεια από δέκτες κεραίες στη Γη.
Περισσότερο από μια δεκαετία πριν, ο Duan και οι συνεργάτες του πρότειναν τον λεγόμενο σχεδιασμό “OMEGA” ως μία από τις κύριες προσεγγίσεις της Κίνας για την κατασκευή ενός τέτοιου συστήματος. Το 2022, η ομάδα ολοκλήρωσε μια χερσαία εγκατάσταση 75 μέτρων για να δοκιμάσει ολόκληρη τη διαδικασία, από την παρακολούθηση του ήλιου και τη συγκέντρωση φωτός έως την ασύρματη μετάδοση ενέργειας και τη λήψη της σε απόσταση.
Στην τελευταία εργασία, ο Duan εστιάζει στην καθιστώντας τον σχεδιασμό OMEGA – ή Orbit M-shaped Exploration and Gigawatt Application – ο οποίος πλέον αποτελεί μέρος της ευρύτερης πρωτοβουλίας “Zhuri”, ή “κυνηγός του ήλιου” – πιο πρακτικό, προτείνοντας μια μετατόπιση από μια ενιαία μεγάλη δομή σε ένα αρθρωτό σύστημα που αποτελείται από πολλές μικρότερες μονάδες που λειτουργούν μαζί. Αντί να βασίζεται σε έναν τεράστιο σταθμό παραγωγής ενέργειας, ο κατανεμημένος σχεδιασμός θα ομαδοποιεί πολλαπλές μονάδες συλλογής ηλιακής ενέργειας σε μονάδες και συστοιχίες, επιτρέποντας στο σύστημα να συνεχίσει να λειτουργεί ακόμη και αν αποτύχουν ορισμένα εξαρτήματα. Η προσέγγιση αυτή έχει επίσης ως στόχο να μειώσει τις μηχανικές προκλήσεις της διαχείρισης εξαιρετικά υψηλών επιπέδων ενέργειας στο διάστημα και να μειώσει τη συνολική δυσκολία κατασκευής του συστήματος, σύμφωνα με την εργασία.
Η Κίνα δεν είναι μόνη στην επιδίωξη αυτής της τεχνολογίας. Στις αρχές της δεκαετίας του 2010, η Nasa πρότεινε την έννοια SPS-ALPHA (Solar Power Satellite via Arbitrarily Large Phased Array), η οποία βασίζεται στον συντονισμό τεράστιου αριθμού μικρών αρθρωτών μονάδων για την παραγωγή και μετάδοση ενέργειας. Σύμφωνα με τον Duan, ο σχεδιασμός OMEGA θα μπορούσε να προσφέρει πλεονεκτήματα έναντι του ALPHA, συμπεριλαμβανομένης μιας πολύ απλούστερης δομής, πιο αποτελεσματικής συλλογής ενέργειας και βελτιωμένης θερμικής διαχείρισης. Το 2023, ερευνητές στο California Institute of Technology έδειξαν μετάδοση ενέργειας μέσω μικροκυμάτων σε τροχιά. Η έννοια της ηλιακής ενέργειας από το διάστημα, που προτάθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1960, θεωρείται εδώ και καιρό ως ένας πιθανός τρόπος παροχής καθαρής ενέργειας μεγάλης κλίμακας και συνεχούς διάρκειας, αν και τεχνικές προκλήσεις και προκλήσεις κόστους εξακολουθούν να υπάρχουν.
