Výzkumníci z Kalifornského výzkumného institutu (Caltechu) zahájili ambiciózní misi. Počátkem roku vyslali do vesmíru demonstrátor, který má ověřit, nakolik je reálné získávat na oběžné dráze elektřinu ze slunečních paprsků a posílat ji na Zemi.

Jejich experiment nás může přiblížit k věku vesmírných elektráren.

Česká stopa ve vesmírných solárech

Solární elektrárny jsou levným a bezemisním zdroje energie. V globálním měřítku nyní vyrábějí čtyři procenta elektrické energie.

Mají však slabinu – elektřinu nedodávají stále, ale jen tehdy, když na jejich panely dopadá sluneční svit, tedy ve dne. Jejich produkce je závislá jak na denní době, tak na počasí, na zeměpisné poloze i na ročním období.

Co kdybychom ale solární panely umístili do vesmíru a elektřinu z nich dopravovali dolů na Zemi? Pak by solární elektrárna mohla mít stálý přísun paprsků a elektřinu vyrábět bez ohledu na podmínky, jaké panují dole na Zemi.

Patrně jako první takovou elektrárnu zmínil před více než stoletím sovětský konstruktér Konstantin Ciolkovskij. V roce 1941 ji v povídce s názvem Rozum připomněl Isaac Asimov, autor sci-fi literatury. Od sci-fi k technickému projektu ji o dvacet let později posunul Peter Glaser, americký aerokosmický inženýr českého původu. Teprve v tomto století se však solární energii získávané přímo z vesmíru začaly výzkumné instituce věnovat ve větší míře.

Caltech se tomuto oboru věnuje od roku 2008. Letos třetího ledna dopravila raketa společnosti SpaceX na oběžnou dráhu jeho demonstrátor Space Solar Power (SSPD).

Caltech launches space solar power technology demo into orbit#ALBA #CalTech #DOLCE #ISS #MAPLE #SSPD #SSPPhttps://t.co/9paTnP09Hh pic.twitter.com/61Y2zkrfn0

— SpaceWatch.Global (@SpaceWatchGL) January 6, 2023

Na orbitě se rozmístilo několik zařízení, které v příštích dnech začnou shromažďovat sluneční energii, přeměňovat ji na elektřinu a bezdrátově posílat na Zemi.

Jsou to DOLCE – rozkládací krychle o hraně 1,8 metru pro konstrukci panelů, která se rozvine na ploše kilometru čtverečního, ALBA – soubor 32 různých fotovoltaických článků, MAPLE – soustava lehkých a flexibilních mikrovlnných vysílačů.

Za několik měsíců budou dál

Panely testované v experimentu by měly využívat sluneční paprsky, které neprochází zemskou atmosférou. Proto jsou energeticky silnější než sluneční světlo, které se dostane na Zemi.

Testování fotovoltaických článků by mělo určit, který jejich typ je pro dlouhodobou činnost na oběžné dráze nejvhodnější. Experti z Caltechu budou zejména posuzovat, jak odolávají mikrometeoroidům.

„Náš demonstrátor bude významným krokem vpřed. Na Zemi fungoval a uspěl v přísných testech, kterými musí projít každý vesmírný experiment. Stále však máme před sebou několik překážek a rizik. Určitě ale získáme spoustu dalších užitečných dat, kterými se budeme řídit při dalším postupu,“ říká na webu Caltechu Ali Hajimiri, manažer projektu.

Kamery na ramenech namontovaných na DOLCE a na samostatné skříňce s elektronikou budou sledovat průběh experimentu a přenášet ho na Zemi. Výzkumný tým doufá, že během několika měsíců po startu bude mít úplné vyhodnocení experimentu.

„Celá flexibilní soustava MAPLE, stejně jako její základní čipy pro bezdrátový přenos energie a vysílací prvky, byly navrženy od základu. Nebylo to vyrobeno z prvků, které se dají koupit, protože ani neexistovaly,“ upozorňuje manažer Hajimiri.

Projekt Caltechu není jediný tohoto typu. Solární elektrárny ve vesmíru projektují kromě Caltechu i Britové, Číňané nebo Evropská vesmírná agentura ESA. A také Pentagon, který ve vesmíru solární články ve spolupráci se zbrojovkou Northrop Grumman už testoval,. K jejich dopravě na oběžnou dráhu využil bezpilotní raketoplán X-37B.