利用太空太阳能电池板收集能量可以24小时为地球提供电力

    从理论上讲，如果一堆太阳能电池板被送入轨道，即使在大雾天和最黑暗的夜晚，它们也会吸收太阳，储存大量的能量。如果这种能量无线传输到地球上，我们的地球就可以全天候地吸入可再生的清洁能源。

这将大大减少我们的碳足迹。

加州理工学院的研究小组提倡一种更轻、更紧凑、可折叠的新型太阳能电池板，而不是将传统的太阳能电池板发射到太空。他们建议将大量类似瓷砖的通风微型太阳能电池板送入轨道。每一块瓷砖都有它所需要的一切，比如光伏发电，以获取太阳能。当在太空中连接时，这些小正方形基本上构成了一个漂浮在地球周围的巨大可再生能源矿井。

尽管研究小组一直在寻找一系列的复合材料来制造理想的超轻结构，但与地球太阳能电池板相比，有些材料的效率实际上要低一些。但Kelzenberg指出，在太空中，“有效性”有了新的含义。“有效性的提高实际上来自这样一个事实，即通过将它们放置在太空中，它们可以获得充足强烈阳光，因为阳光不必穿过大气层，”他说，“基本上，它们每天24小时都能得到阳光。”

   当太阳照射在这些面板上时，它们会吸收成束的直流电或直流电能量。在该团队的机制中，这种能量将被转换成无线电频率。下一步将是把这种力量带到地球上。

根据研究小组的说法，这将通过微波辐射实现。射频能量将被传送到我们的星球上，使人联想起沙漠中的太阳场。但是，这些区域将取代典型的太阳能电池板，包含带有天线的接收器，以收集收集到的能量。

这基本上是无线能量传输，Nikola Tesla在19世纪末曾提到过这一点。

Kelzenberg说，利用这种辐射，系统可以在雨雾中、夜间和甚至轻度风暴期间运行，只有在最恶劣的天气下才有可能中断。然而，关于无线辐射模式经常提出的一个问题是，它们是否会对植被或土地特征产生不利影响。

Atwater说这不重要。“地球上接收到的功率密度相当于晴天阳光下的功率密度，”他解释道。“在这方面，空间太阳能发电系统可以设计成本质安全的。” Kelzenberg说，作为额外的安全预防措施，可以采取熟悉的措施，比如封锁接收区。使用类似形式的波通信的手机发射塔也有同样的功能。Atwater表示，在地面接收器以无线电频率的形式获取能量后，他们将与地面站合作，将其转换回直流电，然后将其转换为交流电，送入公用电网。

这是一个复杂的过程，但最后一点，交流电源，是常规的旧电，通过你家的插座为你的iPhone充电，让你的笔记本电脑保持满电状态。

Atwater说：“我们的首次太空飞行将于2022年底在商用航天器上演示空间太阳能组件技术。”

尽管该团队不会启动真正的交易，但他们将进行一项实验，以证明该技术在较小规模上的可行性。这将是一个临时的，更简单的发明形式。他们甚至将发射一些以前从未见过太空真空的太阳能电池。

但有一天，如果太空太阳能发电成为现实，那么毫无疑问 ，它将改变世界。

Теоретически, если бы на орбиту была выведена куча солнечных батарей, даже в туманные дни и самые тёмные ночи, они бы поглощали солнце и накапливали большие запасы энергии.  если эта энергия будет передана на землю, наша планета сможет вдыхать чистую энергию в любое время суток. 
 это значительно сократит наш углеродный след. 
 в условиях обострения климатического кризиса успех использования такой солнечной энергии может быть как никогда важным.  когда мировые лидеры собрались в Глазго, Шотландия, на саммит COP26, основное внимание было уделено климатическим условиям.  Саммит COP26 был назван "наилучшими и последними возможностями для мира" в борьбе с кризисом. 

 CNET Science выделила ряд будущих стратегий, направленных на оказание странам помощи в сокращении антропогенных выбросов углерода.  технологии следующего поколения, такие, как солнечная энергия, основанная на космосе, не могут решить наши климатические проблемы - и мы по - прежнему нуждаемся в скорейшем обезуглероживании наших энергетических систем, - Однако « зеленая» инновация поможет достичь цели Парижского соглашения, заключающейся в том, чтобы к концу нынешнего столетия глобальное потепление было поставлено на уровень, который значительно ниже 2°C (3,6 градуса по Фаренгейту). 

 для этого нам может помочь бесконечное количество возобновляемой энергии, получаемой от солнца. 

 от научной фантастики к реальности 

 на протяжении десятилетий космическая солнечная энергия присутствует в сознании любителей и ученых фантастических романов. 

 В начале 20 - го века Российские ученые, математик Константин цолковский посвятил себя созданию серии будущих конструкций, которые предусматривали использование технологий человека за пределами земли, таких как космические лифты, управляемые ракеты, и, как вы угадали, космической солнечной энергии. 

 С тех пор, как в 50 - х годах лаборатория Белл изобрела первый бетонный блок « панель солнечных батарей», международные ученые работают над тем, чтобы воплотить в жизнь научную фантазию цолковского о солнечной энергии.  в том числе группа японских исследователей, военнослужащих Соединенных Штатов и Калифорнийского технологического института, которые возглавили проект по производству солнечной энергии в космосе. 

 космическая солнечная энергия "в конце 60 - х и 70 - х годов была широко изучена в период полного расцвета программы Аполлона", сказал старший научный сотрудник проекта Майкл кельценберг.  К сожалению, из - за веса и объема материалов современная технология не является достаточно развитой для того, чтобы добиться этого успеха экономически и эффективно.  Было бы очень трудно отправить классическую панель солнечных батарей в космос, не разорив ее. 

 основной исследователь этого проекта Гарри атwater заявил: « уникальная и четкая особенность подхода Калифорнийского политехнического института заключается в сокращении качества компонентов в 10 - 100 раз. 

 небо с солнечными батареями 

 Исследовательская группа Калифорнийского технологического института выступает за более легкую, компактную и складную панель новых солнечных батарей вместо того, чтобы запускать в космос традиционные панели солнечных батарей.  Они рекомендовали вывести на орбиту большое количество вентиляционных миниатюрных солнечных батарей, подобных плитке.  каждый кирпич имеет все, что ему нужно, например, фотоэлектричество, чтобы получить солнечную энергию.  при соединении в космосе эти маленькие квадраты образуют в основном гигантскую шахту по возобновляемым источникам энергии, плавающую вокруг земли. 

 Несмотря на то, что исследовательская группа занимается поиском ряда композиционных материалов для создания идеальной сверхлегкой конструкции, некоторые из этих материалов фактически являются менее эффективными по сравнению с земными солнечными батареями.  Однако кельценберг отметил, что в космосе термин "действительность" приобрел новое значение.  "Повышение эффективности происходит на основе того факта, что, размещая их в космосе, они могут получать достаточно сильное солнце, поскольку солнце не должно пересекать атмосферу", - сказал он: "по сути, они могут получать солнечное солнце 24 часа в день". 

когда солнце светит на этих панелях, они Поглощают энергию постоянного тока или постоянного тока в пучке.  в механизме команды эта энергия будет преобразована в Радиочастоту.  Следующим шагом будет передача этой силы на землю. 

 По данным исследовательской группы, это будет достигнуто с помощью микроволнового излучения.  радиочастотная энергия будет передана на нашу планету, чтобы люди могли подумать о солнечном поле в пустыне.  Однако эти зоны заменят типичные панели солнечных батарей, содержащие приемники с антенной для сбора собранной энергии. 

 это в основном Беспроводная передача энергии, о которой говорил Никола Тесла в конце XIX века. 

 По словам кельценберга, с помощью этого излучения система может функционировать во время дождевого тумана, ночью и даже во время умеренных штормов, которые могут быть прерваны только в самые тяжелые погодные условия.  В то же время часто возникает вопрос о том, могут ли они оказывать негативное воздействие на растительный покров или почвенные особенности. 

 Atwater говорит, что это не важно.  "плотность мощности, получаемой на земле, соответствует плотности мощности при солнечном свете", - пояснил он.  "в этой связи космические солнечные системы могут быть спроектированы для обеспечения безопасности качества".  По словам кельценберга, в качестве дополнительных мер по обеспечению безопасности можно было бы принять такие хорошо известные меры, как Закрытие районов приема.  аналогичные функции выполняют Мобильные пусковые вышки, использующие аналогичную форму волновой связи.  Atwater указывает, что после того, как наземные приемники получат энергию в виде радиочастот, они будут сотрудничать с наземными станциями, преобразуя их в постоянный ток, а затем переключая их на переменный ток и направляя их в общую сеть. 

 Это сложный процесс, но в конце концов, питание переменного тока является обычным старым электрическим током, заряжаемым через розетку вашего дома на iPhone, чтобы ваш ноутбук оставался полностью электрическим. 

 "наш первый космический полет покажет в конце 2022 года на борту коммерческих космических аппаратов технологию космических солнечных установок". 

 Хотя Группа не будет начинать реальных сделок, она проведет эксперимент, чтобы продемонстрировать возможность применения этой технологии в меньших масштабах.  Это будет временная, более простая форма изобретения.  Они даже запустят солнечные батареи, которые никогда не видели вакуума в космосе. 

 но однажды, если солнечная энергия в космосе станет реальностью, это, несомненно, изменит мир.