近日,据美国加州理工学院官网消息,该校在今年1月发射的在轨空间太阳能示范器(SSPD-1)已正式投入运行,并首次展示了其在太空无线传输电力和向地球发射可探测电力的能力,成功地将太阳能从太空无线传输到地球。
MAPLE内部 图片来源:SSPP
空间太阳能是一种利用外层空间几乎无限供应的太阳能的方法,那里的能量不受昼夜循环、季节和云层覆盖的影响而可以持续利用,其可能产生的能量是地球表面太阳能电池板的八倍。此次,研究人员利用MAPLE演示了无线电力的传输,而MAPLE是用于低轨功率传输实验的微波阵列的缩写,这是加州理工学院空间太阳能项目(SSPP)的第一个星载原型,也是SSPD-1中的三个关键实验之一,此次实验的成功证明了SSPP收集太空中的太阳能并将其传输到地球表面的可行性。
研究人员检测来自MAPLE的能量 图片来源:SSPP
据了解,在轨空间太阳能示范器(SSPD-1)由两块用于收集太阳能的面板组成,与动量空间公司的一艘 Vigoride 太空拖船相连。而MAPLE中的发射器阵列则通过电磁波的相干叠加,动态地将功率选择性地集中在所需位置,在给定距离内发送能量。
MAPLE具有两个独立的接收器阵列,距离发射器约1英尺(约0.3m),用于接收能量,可以收集太阳能并将其转换为直流电,在实验中,这些直流电被用来点亮 MAPLE 内部的一对LED。研究人员能够通过改变接收器之间的传输来一次点亮一个LED,证明阵列的准确性。MAPLE还有一个窗口,可以让发射器向航天器外部的目标发射能量。
MAPLE内部,右边是传输阵列,左边是接收器 图片来源:SSPP
而除了MAPLE之外,SSPD还有两个主要实验:DOLCE(可部署在轨超轻复合材料实验),这是一个6英尺乘6英尺(6英尺约1.8m)的结构,展示了模块化航天器的架构、封装方案和部署机制;ALBA,包含32种不同类型的光伏电池,可以评估在恶劣的太空环境中最有效的电池类型。太阳能电池的ALBA测试正在进行中,SSPP截至发稿时尚未尝试部署DOLCE。这些实验的结果预计将在未来几个月内公布。
在未来,如果 SSPP完全实现,将会部署一组模块化航天器,收集太阳能,将其转化为电能,然后通过无线方式远距离传输到任何需要的地方,包括一些目前无法获得可靠电力的地方。