Americká armáda testuje ve vesmíru solární elektrárnu. Energii chce posílat mikrovlnami na Zemi

Vědci pracující pro Pentagon úspěšně otestovali solární panel o velikosti krabice od pizzy ve vesmíru. Byl navržený jako prototyp budoucího systému, který bude posílat elektřinu získanou ve vesmíru dolů na Zemi.

Vizualizace přenosu energie z kosmu na Zemi
Zdroj: U.S. Naval Research Laboratory

Panel pojmenovaný Photovoltaic Radiofrequency Antenna Module (PRAM) do kosmu vyletěl v květnu 2020, když ho tam vynesl armádní bezpilotní raketoplán X-37B. Jeho cílem je, aby využíval sluneční světlo k přeměně na elektřinu – a tu pak přenesl na jakékoliv místo na planetě.

Panel PRAM je navržen tak, aby co nejlépe využíval světlo ve vesmíru, které neprochází atmosférou, a tak si lépe zachovává energii – je proto „silnější“ než sluneční světlo, které se dostane na Zemi a zachytáváme ho na panelech solárních elektráren. „Díky tomu získáváme ve vesmíru spoustu slunečního světla navíc,“ uvedl pro stanici CNN spoluautor konceptu Paul Jaffe.

Photovoltaic Radiofrequency Antenna Module
Zdroj: U.S. Naval Research Laboratory

PRAM měří 30x30 centimetrů a dokáže v kosmu vyrobit asi 10 wattů přenositelné energie – to přibližně odpovídá tomu, aby dokázal napájet běžný tablet. Prokázal to experiment, který se na konci února uskutečnil na oběžné dráze.

Americká armáda počítá s tím, že pokud se panel v dalších testech osvědčí, mělo by se začít zkoušet, jak funguje ve větších soustavách, složených z desítek a možná stovek panelů. Jeho případný úspěch by mohl znamenat revoluci jak v tom, jak se energie vyrábí, tak i v distribuci do odlehlých koutů zeměkoule.

„Některé vize ukazují, že vesmírné elektrárny by mohly mít větší výkon než největší dnešní elektrárny na Zemi – mělo by to stačit na zásobování celých měst,“ upozornil vědec. Zatím ještě neproběhl experiment s vysíláním energie z tohoto panelu na Zemi, ale tato technologie už byla v minulosti ověřena – transportu energie se v minulosti věnovali zejména japonští experti.

Způsobů, jak dostat energii dolů, je rovnou několik – od laserových paprsků až po mikrovlny. A právě o mikrovlnách uvažuje americká armáda; mohla by je pak posílat na různá místa na planetě. „Jedinečnou výhodou, kterou má energie z družic oproti jakémukoliv jinému zdroji energie, je tato globální přenositelnost,“ řekl Jaffe. „Můžete poslat energii do Chicaga a o zlomek vteřiny později, kdybyste potřebovali, ji poslat do Londýna nebo do Brazílie.“

Vizualizace solární elektrárny na oběžné dráze
Zdroj: NASA

Klíčovým faktorem, který je teprve zapotřebí prokázat, je podle Jaffea ekonomická životaschopnost takového projektu. „Stavět zařízení určené pro použití ve vesmíru je drahé,“ přiznává. Důležité ale podle něj je, že díky znovupoužitelným raketám začínají náklady na dopravu materiálu na oběžnou dráhu klesat.

Současně má ale výstavba elektráren ve vesmíru oproti Zemi i několik výhod: „Na Zemi máme otravnou gravitaci, která je užitečná v tom, že udržuje věci na místě, ale je to problém, když začnete stavět velmi velké věci, protože musí nést vlastní váhu,“ řekl Jaffe.

Tajné mise tajného stroje

Mise amerického vesmírného raketoplánu X-37B bývají většinou zahaleny tajemstvím, experiment PRAM je jedním z mála, které byly zveřejněny. Už v lednu zveřejnili Jaffe a jeho spoluautor Chris DePuma první výsledky experimentů s tímto zařízením v odborném časopisu IEEE Journal of Microwaves; ty ukázaly, že vše funguje, jak bylo plánováno.

Tento projekt platí několik amerických organizací, kromě armády se na něm podílejí i Fond pro zlepšení schopnosti využívat energii (OECIF) a Námořní výzkumná laboratoř USA ve Washingtonu.

Cílem je pomáhat při katastrofách

Budoucnost, kdy by mohly takové kosmické elektrárny zásobovat Zemi elektřinou, je sice ještě velmi vzdálená, ale americká armáda už plánuje jejich první praktické využití.

Ty by měly spočívat v použití této energie například místům zasaženým nějakými přírodními katastrofami – jako byly například nedávné mrazy v Texasu, které způsobily rozsáhlé výpadky sítí. Energie z kosmu by se mohla dostat v takových situacích ke klíčovým infrastrukturám, jako jsou nemocnice nebo armádní zařízení. 

Podle Jaffea nehrozí využití této technologie pro výrobu zbraně v podobě silného mikrovlnného vesmírného laseru. Takové zařízení by totiž muselo být tak obrovské, že by si jeho výstavby všichni všimli. „Bylo by neobyčejně obtížné, ne-li nemožné,“ dodal Jaffe.