Der weltweit erste Test zur Übertragung von Mikrowellenenergie eines Raumfahrt-Photovoltaik-Kraftwerks war erfolgreich

In den frühen Morgenstunden wurde ein unsichtbarer für das menschliche Auge 5,8GHz-Mikrowellenstrahl genau vom „Xihe“-Experimentalsatelliten, 360 Kilometer über dem Boden, in die Nordwestwüste abgefeuert und leuchtete die LED-Matrix auf der 50-Quadratmeter-Ground-Empfangsantenne auf. Dieser 12-minütige trans-atmosphärische Energieübertragungstest markiert das erste Mal, dass die Menschheit eine durchgängige Energieschleife für ein Raumfahrt-Photovoltaik-Kraftwerk realisiert hat, und einen historischen Schritt in der Kommerzialisierung von Raumenergie.

Technologischer Durchbruch: „Energie-Regenbogen“ von Science-Fiction zu Realität

Dieser Test, angeführt von der China Aerospace Science and Technology Corporation und dem UAE MBR Space Center, hat drei Kern TECHNOLOGIEN überwunden:

Ultraleichtes Photovoltaik-Array: dünnfilm-Perowskit-Galliumarsenid-Schichtzellen erreichen eine Fotoelektrizitäts-Umwandlungsrate von 42 % und eine spezifische Leistung von 3 kW/kg, was 15-mal höher ist als die Photovoltaikanlagen der Internationalen Raumstation.

Mikrowellenbündelung: 128 Phasenarray-Sendemodule bilden ein „Energiefokuslinsensystem“, das unter Ionosphärenstörungen den Ablenkwinkel des Mikrowellenstrahls auf unter 0,1 Grad begrenzt und die Bodenenergie-Dichte-Schwankungen auf weniger als 5 % reduziert.

Atmosphärische Durchdringung: Verwendung des 5,8 GHz-Frequenzbands zur Durchdringung von Wolken und Regen, wobei es selbst bei Sandsturm-Wetterbedingungen noch eine Übertragungs-effizienz von 83 % aufrechterhält und die Bodenempfangsleistungs-Umsetzungsrate 62 % erreicht.

Zukunftsvision: 24-Stunden-"Energie-Nabelschnur"

Am Empfangsknoten in der Nordwestwüste debuggen Ingenieure das zweite Generationsempfangsgerät - einen dünnen Filmdrehteckantenne, dessen Größe nur so groß wie ein Mobiltelefon ist. Das Projektteam gab zu verstehen, dass bis 2030 drei wesentliche Sprünge erreicht werden werden:

Energie-Dichte: Die Bodenempfangsleistung wird auf 20kW/m² erhöht, mit der sich eine Elektrofahrzeugbatterie von 1 kWh in 7 Sekunden vollständig aufladen lässt.

Bahnnetz: Drei Kraftwerke werden in der 36.000-Kilometer-Geostationären Umlaufbahn über dem Äquator positioniert, um eine 24-Stunden-Energieversorgung für 98 % der Welt zu gewährleisten.

Kostenrevolution: Wiederverwendbare Raketen werden die Startkosten auf 200 € pro kg senken, und der Preis für Raumenergie könnte auf 0,05 € pro kWh sinken.

"Wenn die Niedererdeorbit voller Energie-Satelliten ist, wird die Menschheit endgültig Abschied von Stromausfällen nehmen", prophezeite Sarah Johnson, Direktorin des Space Energy Laboratories am Kalifornischen Institut für Technologie, "Dies ist nicht nur eine Energiewende, sondern auch ein Sprung im Zivilisationsniveau."