Китай розробляє космічну сонячну електростанцію для передачі енергії на Землю з орбіти

Китай працює над амбітним енергетичним проєктом під назвою «Чжурі» — космічною сонячною електростанцією, здатною передавати енергію з геостаціонарної орбіти на поверхню Землі на відстань понад 36 000 кілометрів. Система базується на технології бездротової передачі сонячної енергії з космосу і потенційно може докорінно змінити глобальну енергетичну інфраструктуру.

Розробку веде Сіаньський університет електронних наук і технологій. Проєкт очолює професор Дуань Баоян — інженер-електромеханік і колишній ректор університету. Натхненням для нього стала концепція модульних супутникових систем NASA під назвою SPS-ALPHA. На відміну від наземних сонячних станцій, орбітальні установки можуть збирати енергію безперервно — без впливу хмарності, ночі чи атмосфери, що суттєво підвищує їхню ефективність.

На експериментальному майданчику в місті Сіань провінції Шеньсі команда вже продемонструвала роботу ключових компонентів системи. Установка включає куполоподібне дзеркало діаметром 4,8 метра, закріплене на 75-метровій вежі: воно концентрує сонячне світло на фотоелектричні панелі, які перетворюють його на електричний струм. Паралельно тестуються лінзи Френеля діаметром від 2 до 7 метрів — вони дозволяють ефективніше концентрувати світло при меншій масі конструкції.

Процес передачі енергії, який описав в інтерв’ю South Chi­na Morn­ing Post професор Фань Гуаньхен, складається з трьох етапів: концентрація сонячного світла, перетворення на мікрохвильове випромінювання та зворотне перетворення на електрику вже в точці прийому. Під час випробувань електрика передавалася на відстань понад 100 метрів до приймальної антени-випрямляча. Досліди проводили в години пікової сонячної активності — з 10 до 15 години. За оцінкою експертної комісії, останні тести досягли передачі потужності в кіловатному діапазоні, а також підтвердили можливість одночасного керування енергією, що спрямовується на кілька рухомих цілей.

Інтенсивність сонячного випромінювання в космосі може бути приблизно в шість разів вищою, ніж на поверхні Землі, що робить подібні системи особливо привабливими. Втім, перед інженерами стоять серйозні технічні виклики: розгортання великогабаритних конструкцій на орбіті, точне наведення мікрохвильового променя, а також забезпечення безпеки для авіації та довкілля.

Концепція проєкту передбачає використання не єдиної гігантської споруди, а групи модульних супутників, що працюють у злагодженому формуванні. Це підвищує стійкість системи й спрощує її обслуговування. У довгостроковій перспективі технологія може використовуватися не лише для постачання енергії на Землю, а й для живлення місячних баз або зарядки супутників безпосередньо в космосі.

Повноцінне орбітальне розгортання станції залишається справою майбутнього, однак дослідники вже планують залучати фінансування для перших космічних випробувань. У разі успіху проєкт здатний забезпечити безперервну передачу чистої енергії та стати одним із найбільших технологічних проривів в історії світової енергетики.