Technologie wojskowe

Wojsko USA pracuje nad przesyłem energii z orbity [KOMENTARZ]

Fot. AFRL

Przesył energii elektrycznej z orbitalnych elektrowni słonecznych to jeden z celów, jakie amerykańskie władze obrały do opracowania w ciągu najbliższych lat. Laboratorium Badawcze Sił Powietrznych USA (AFRL) współpracuje z Northrop Grumman nad projektem "Space Solar Power Incremental Demonstrations and Research Project" (SSPIDR), który ma na celu wprowadzenie do użytku technologii w zakresie gromadzenia energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej oraz jej sprawnego przesyłu Siłom Zbrojnym USA.

Przesył energii słonecznej za pomocą satelity umieszczonego na orbicie nie jest nowym pomysłem, lecz jak na razie w dalszym ciągu nie został on wdrożony do użytku. Od 2018 r. we współpracy z Laboratorium Badawczym Marynarki Wojennej (Naval Research Laboratory - NRL) i głównym partnerem przemysłowym, firmą Northrop Grumman, Laboratorium Badawcze Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych pracuje nad projektem "Space Solar Power Incremental Demonstrations and Research Project" (SSPIDR), którego celem jest właśnie opracowanie technologii zapewniającej wydajne źródło energii do wykorzystania przez wojsko. Koncepcja zakłada zbudowanie konstelacji satelitów z panelami słonecznymi i przesyłu drogą mikrofalową energii do stacji naziemnych.

Firma Northrop Grumman otrzymała 100 mln USD na projekt, przeznaczając dodatkowo około 15 mln USD z własnych funduszy badawczych. Jest to tylko jeden z przedsięwzięć technicznych umożliwiających efektywne wykorzystanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej. Testy i demonstracja muszą jeszcze potwierdzić skuteczne działanie projektu, lecz, jak na razie, wszystko wskazuje na to, że może wesprzeć działania amerykańskiej armii już w ciągu najbliższych 5 lat.

Czytaj też

Inicjatywa SSPIDR składać się będzie z kilku komponentów, z których najważniejszym elementem będzie satelita Arachne. Urządzenie zademonstruje zdolność do zbierania energii słonecznej przy pomocy baterii słonecznych, która będzie przekształcana na fale radiowe i przesyłana do stacji odbiorczych znajdujących się na lądzie. W grudniu ubiegłego roku Arachne zakończył pierwszy etap certyfikacji, pomyślnie testując na Ziemi ogniwo fotowoltaiczne. W najbliższych miesiącach zostaną sprawdzone także zdolności przesyłu fal w kierunku odbiornika przy pomocy nadajnika mikrofalowego lub wiązki lasera.

YouTube cover video

Satelita Arachne ma zostać wystrzelona w 2025 r. i zostanie umiejscowiona na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO). Zostanie wtedy przetestowanych w warunkach próżni kosmicznej dziewięć ogniw słonecznych. Przed uruchomieniem właściwego instrumentu planuje się przeprowadzić na ISS w 2023 r. orbitalny eksperyment SPIRRAL (Space Power Infrared Regulation and Analysis of Lifetime) mający sprawdzić efektywne odprowadzanie ciepła. Jak podkreślili naukowcy, będzie to najważniejsze wyzwanie techniczne dla nowego urządzenia i jego wrażliwych elementów, które na orbicie będą pod ciągłym wpływem promieniowania słonecznego.

Czytaj też

Głównym celem AFRL jest opracowanie technologii, która przyniesie korzyści amerykańskiemu wojsku. Zapewnienie zasilania dla baz i instalacji wojskowych jest jednym z kluczowych elementów każdej operacji militarnej. Takie obiekty potrzebują dużej ilości energii, lecz często znajdują się w miejscach, gdzie nie jest o to łatwo. Orbitalna Instalacja fotowoltaiczna i mikrofalowy przesył energii wyeliminowałoby wiele trudności związanych m.in. z transportem paliwa do elektrowni, działaniem fotoogniw w miejscach nienasłonecznionych, czy trudnymi warunkami terenowymi, które są nieprzychylne do budowy infrastruktury energetycznej. Dzięki opisywanemu rozwiązaniu US Army byłaby zdolna za pomocą rozstawianej anteny odbierać "orbitalną energię" w dowolnym miejscu na Ziemi.

Według Juliusza Sabaka, eksperta portalu Defence24.pl - "Siły zbrojne wielu krajów, w tym również USA, analizują i testują możliwości wykorzystania źródeł energii odnawialnej i jej przesyłania oraz magazynowania dla zasilania instalacji wojskowych. US Army posiada jedne z największych farm słonecznych w USA, zasilających odizolowane bazy wojskowe. Również US Air Force prowadzą programy związane np. z zastosowaniem elektromobilności w sprzęcie i pojazdach lotniskowych, aby zmniejszyć zapotrzebowanie na paliwo." Dodał on także, że połączenie tych rozwiązań z orbitalnymi źródłami energii i jej mikrofalowy przesył na ziemię stanowi silne wsparcie dla tych planów podwyższenia autonomii energetycznej instalacji wojskowych na całym świecie, a szczególnie w rejonach o zwiększonym ryzyku.

Rozwiązanie będzie miało także bezpośredni wpływ na światowy przemysł energetyczny. Karol Byzdra, redaktor portalu Energetyka 24.com skomentował, że brak światła słonecznego od zawsze stanowił barierę nie do przejścia dla energetyki odnawialnej. "Dzięki takiemu rozwiązaniu po raz pierwszy mamy możliwość pozyskania energii niezależnie od warunków atmosferycznych panujących na Ziemi. Niewątpliwe jest to technologia, która w dłuższej perspektywie czasu mogłaby okazać się pomocna również dla cywilnych rozwiązań i przyczynić się zwiększenia stabilności regionów odciętych od stałych dostaw energii."

Czytaj też

W dalszych planach jest stworzenie sieci satelitów o tej samej specyfice w celu zasilenia odległych baz lotniczych czy nawet rojów dronów. Do tego potrzeba jednak naprawdę spora ilość urządzeń. Na ten moment firma skupia się na podstawowych celach i ma nadzieje, że praca włożona w przedsięwzięcie zaowocuje technologią, która będzie miała wpływ nie tylko na kraj, ale i na resztę globu.

Komentarze