Беспроводной передача энергии Солнца из космоса

25.05.2025

Идея передачи солнечной энергии из космоса на Землю звучит как сюжет из научной фантастики, однако сейчас она выходит на стадию реальных испытаний. Возможность собирать свет от Солнца вне атмосферы, где он не прерывается облаками и погодными условиями, и передавать эту энергию на поверхность Земли способна революционизировать мировую энергетику. В 2025 году Япония планирует сделать первый важный шаг в этом направлении, запустив спутник OHISAMA, что с японского переводится как "солнце". Это устройство станет первым в истории аппаратом, который будет передавать энергию с орбиты в виде микроволн на Землю.

Спутник массой 180 килограммов будет размещен на низкой околоземной орбите на высоте около 400 километров и оснащен солнечной панелью площадью 2 квадратных метра. Энергия, собранная солнечными элементами, сначала аккумулируется в батарее, а затем преобразуется в микроволновой сигнал и направляется на наземную антенну в японском городе Сува. Приемная система будет занимать площадь более 600 квадратных метров и включать 13 отдельных приемников, способных эффективно захватывать сигнал, несмотря на высокую скорость спутника - свыше 28 тысяч километров в час.

Стоит отметить, что мощность, передаваемая OHISAMA, пока невелика - всего один киловатт, что сопоставимо с энергопотреблением небольшой бытовой техники, например кофеварки. Тем не менее ключевая задача проекта - доказать, что такая технология возможна в принципе. Это первый шаг к более масштабным разработкам, способным в будущем обеспечить электричеством целые города без зависимости от погодных условий и времени суток.

История идеи передачи энергии из космоса начинается еще с 1968 года, когда физик Питер Глейзер впервые выдвинул концепцию солнечных электростанций на орбите. Однако долгое время реализация оставалась невозможной из-за дороговизны запуска ракет и отсутствия технологий для беспроводной передачи энергии на большие расстояния. С появлением многоразовых ракетных систем, таких как Starship от SpaceX, а также прогрессом в робототехнике и микроволновых технологиях, проект вновь привлек внимание ученых и инженеров.

Япония не единственная страна, испытывающая подобные технологии. Например, в 2020 году военно-морские силы США провели эксперимент PRAM, в ходе которого солнечная энергия превращалась в микроволны на борту орбитального аппарата X-37B. А в 2023 году исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech) запустили микроволновой модуль MAPLE, демонстрировавший успешную передачу энергии в космосе. Несмотря на успехи, все эти проекты пока остаются в стадии тестирования.

В то же время специалисты NASA обращают внимание, что на данный момент себестоимость электроэнергии, производимой с помощью космических систем, в десять раз превышает цену традиционных источников и достигает около 61 цента за киловатт-час. Тем не менее растущий интерес к проектам свидетельствует о том, что прорыв в данной области вполне возможен. Если миссия OHISAMA пройдет успешно, это станет отправной точкой для создания больших орбитальных электростанций, способных обеспечить стабильное и экологически чистое энергоснабжение.

Несмотря на существующие технические и экономические трудности, первые успешные эксперименты дают надежду на то, что в будущем энергия "космического солнца" сможет стать важной частью энергетического баланса нашей планеты, значительно снижая зависимость от ископаемых источников и способствуя устойчивому развитию человечества.

<< Назад: Узоры пальцев, погруженных в воду 25.05.2025

>> Вперед: Разгадан секрет кошачьего долголетия 24.05.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Многорежимная технология беспроводной связи для сетей датчиков 03.04.2014 Компания Panasonic Corporation объявила о разработке новой технологии беспроводной связи M2M (Machine-to-Machine) для сетей датчиков, в которых устройства общаются между собой автономно, без вмешательства человека. Основой решения служит большая интегральная схема, способная распознать несколько стандартов беспроводной связи, зависящих от страны и приложения. Производитель отмечает высокую эффективность программной реализации работы в нескольких режимах, что высвобождает ресурсы процессора и позволяет создавать миниатюрные модули с малым энергопотреблением и большим запасом автономности. По словам разработчиков, объединив в одной микросхеме цепи, необходимые для работы в нескольких режимах, удалось обеспечить независимость от используемых частот и стандартов, и удержать площадь, занимаемую на плате, в пределах, необходимых для решения, поддерживающего только один режим. Что касается автономности, как утверждается, новая БИС делает возможным создание миниатюрного беспроводного модуля, способного проработать без замены батареи до 20 лет. С новой разработкой связано 26 патентов и заявок на патенты в Японии и 19 - в других странах. Умная лампочка с управлением через Bluetooth и Zigbee 03.04.2014 Компания Samsung анонсировала свою "умную лампочку", которую так и назвали - Smart Bulb. Теперь Samsung стала третьей крупной компанией, занимающейся производством "умных ламп" - до нее в этот сегмент вошли Philips и LG. В Samsung Smart Bulb, как и в других "умных лампах", применяются светодиоды, а управление разными режимами работы (к примеру, изменение яркости от 10 до 100% номинальной мощности), а также цветовой температурой (2700-6500 К) обеспечивается посредством использования беспроводного интерфейса Bluetooth в паре со смартфоном или планшетом. Один такой мобильный терминал позволяет регулировать работу 64 "умных ламп". Версия "умных ламп", поддерживающих сети Zigbee, позволяет добиться большей гибкости в автоматизации освещения и настройке, но она, по всей вероятности, будет доступна только корпоративным заказчикам. По информации Samsung, срок службы Smart Bulb равняется 15 тыс. ч, что примерно соответствует 10 годам работы. Стоимость новых "умных ламп" пока не называется, но вряд ли она может значительно отличаться от 32 долл., которые LG запрашивает за одну свою "умную лампочку".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026