Thử nghiệm truyền năng lượng vi sóng của nhà máy điện mặt trời không gian đầu tiên trên thế giới đã thành công

Vào những giờ đầu tiên của buổi sáng nay, một tia vi sóng 5.8GHz không nhìn thấy được bằng mắt thường đã được bắn chính xác từ vệ tinh thí nghiệm "Xihe" ở độ cao 360 km so với mặt đất xuống sa mạc phía tây bắc, thắp sáng ma trận LED trên mảng tiếp nhận mặt đất rộng 50 mét vuông. Cuộc thử nghiệm truyền năng lượng xuyên khí quyển kéo dài 12 phút này đánh dấu lần đầu tiên loài người đạt được vòng lặp năng lượng khép kín cho trạm điện quang điện không gian, và là bước lịch sử trong quá trình thương mại hóa năng lượng không gian.

Phát triển công nghệ: "Cầu vồng Năng lượng" từ khoa học viễn tưởng trở thành hiện thực

Bài kiểm tra này, do Tập đoàn Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc và Trung tâm Vũ trụ MBR của UAE dẫn đầu, đã vượt qua ba công nghệ cốt lõi:

Mảng quang điện siêu nhẹ: pin năng lượng mặt trời dạng màng mỏng perovskite-arsenide gallium xếp chồng đạt tỷ lệ chuyển đổi quang điện 42%, và mật độ công suất trên đơn vị trọng lượng là 3kW/kg, cao hơn 15 lần so với các tấm pin mặt trời của Trạm Không gian Quốc tế.

Tiêu điểm tia vi sóng: 128 mô-đun truyền phát mảng pha tạo thành một "thấu kính năng lượng", vẫn kiểm soát góc phân kỳ của tia vi sóng trong phạm vi 0,1 độ dưới sự nhiễu loạn của lớp ionospheric, và dao động mật độ năng lượng trên mặt đất nhỏ hơn 5%.

Xuyên thấu khí quyển: Sử dụng dải tần số 5.8GHz để xuyên qua mây và mưa, nó vẫn duy trì hiệu suất truyền đạt 83% trong thời tiết cát bay, và tỷ lệ chuyển đổi công suất tiếp nhận trên mặt đất đạt 62%.

Tầm nhìn tương lai: sợi "dây rốn năng lượng" 24 giờ

Tại trạm tiếp nhận sa mạc Tây Bắc, các kỹ sư đang điều chỉnh thiết bị tiếp nhận thế hệ thứ hai - một ăng-ten chỉnh lưu màng mỏng có diện tích chỉ bằng kích thước của một điện thoại di động. Đội ngũ dự án tiết lộ rằng trước năm 2030 sẽ đạt được ba bước đột phá lớn:

Độ dày năng lượng: Công suất tiếp nhận trên mặt đất được tăng lên 20kW/m², có thể sử dụng để sạc đầy 1 kWh cho xe điện trong 7 giây.

Mạng lưới quỹ đạo: Ba trạm phát điện được triển khai ở quỹ đạo địa tĩnh cách mặt đất 36.000 km trên đường xích đạo để cung cấp điện 24 giờ/ngày cho 98% thế giới.

Cách mạng chi phí: Tên lửa tái sử dụng sẽ giảm chi phí phóng xuống còn 200$/kg, và giá điện từ không gian dự kiến sẽ giảm xuống còn 0.05$/kWh.

"Khi quỹ đạo Trái Đất thấp đầy đủ vệ tinh năng lượng, nhân loại sẽ hoàn toàn nói lời tạm biệt với tình trạng mất điện." Sarah Johnson, giám đốc Phòng Thí Nghiệm Năng Lượng Không Gian tại Viện Công Nghệ California, dự đoán, "Điều này không chỉ là một cuộc cách mạng về năng lượng, mà còn là một bước nhảy vọt trong mức độ văn minh."