CNN独家: 太空中的一块太阳能电池板正在收集能量,有一天可能将其辐射到地球上的任何地方

为五角大楼工作的科学家 已经成功测试了太阳能电池板 比萨饼盒在空间中的大小, 设计为未来系统的原型,该系统可以将空间中的电传输回地球上的任何一点.

面板 — 被称为光伏射频天线模块 (记忆体) — 于5月首次推出 2020, 附于 五角大楼的X-37B无人驾驶飞机, 利用太阳的光来暗中转化为电力. 无人驾驶飞机环游地球 90 分钟.
光伏直流到射频天线模块 (记忆体) 在华盛顿美国海军研究实验室进行测试时,将其放在热真空室内, 直流电.

面板设计为充分利用空间中的光线, 不会穿过大气层, 因此保留了蓝色波浪的能量, 使其比到达地球的阳光更强大. 蓝光在进入大气时会扩散, 这就是为什么天空变成蓝色的原因.
“正因为如此,我们在太空中获得了大量额外的阳光,” 保罗·贾菲说, 该项目的共同开发者.
    最新的实验表明12×12-英寸面板能够产生约 10 瓦特的传输能量, 贾菲告诉CNN. 这足以为平板电脑供电.
    但是该项目设想了数十个面板和, 如果扩大规模, 它的成功可能会彻底改变发电方式以及如何将其分配到全球偏远地区. 它可能有助于地球上最大的电网, 杰菲说.
    “一些愿景使太空太阳能达到或超过当今最大的发电厂 — 数吉瓦 — 足够一个城市,” 他说.
    该单元尚未实际将电能直接发送回地球, 但是该技术已经被证明. 如果该项目发展成巨大的千米空间太阳能天线, 它可以发出微波,然后立即将其转换为无燃料的电能到地球的任何部分.
    “太阳能卫星相对于任何其他能源的独特优势是这种全球传播能力,” 杰菲说. “您可以在不到一秒钟的时间内向芝加哥供电, 如果你需要, 而是将其发送到伦敦或巴西利亚。”
    克里斯·德普玛 (剩下), 为华盛顿的PRAM提供指导, 直流电, 在十月 10, 2019.

    但一个关键因素需要证明, 杰菲说, 经济上可行吗. “用于空间的建筑硬件很昂贵,” 他说. “以及那些 [费用] 是, 在最后 10 年份, 终于开始下来。”
    在太空中建造有一些优势. “在地球上, 我们有讨厌的引力, 这有助于将事情保持在原位, 但是当您开始建造非常大的东西时是一个问题, 因为他们必须支撑自己的体重,” 杰菲说.
    美国的使命’ X-37B太空飞机被秘密包裹, PRAM实验是为数不多的目的之一. 在一月, Jaffe和PRAM联合负责人Chris DePuma, 在IEEE微波杂志上发布了他们的实验的第一批结果, 这表明 “实验正在进行中,” 杰菲说.
    该项目由五角大楼资助和开发, 运营能源能力改善基金 (经济合作组织) 和华盛顿的美国海军研究实验室, 直流电.

    自然灾害中的解决方案

    PRAM起作用的温度是关键. 更冷的电子产品效率更高, 杰菲说, 它们发热时会降低发电能力. X-37B的低地球轨道意味着它在黑暗中每90分钟循环大约花费一半, 因此在寒冷中.
    PRAM的任何未来版本都可能位于地球同步轨道上, 这意味着一个循环大约需要一天, 该设备通常会在阳光下, 因为它正在远离地球行进.
    该实验使用加热器尝试将PRAM保持恒定, 温暖的温度来证明它盘旋时的效率 36,000 距地球公里.
    有效. “下一步的逻辑步骤是将其放大到更大的区域,以收集更多的阳光, 可以将更多的热量转换成微波,” 杰菲说.
    热真空室使PRAM可以在十月的实验室中在太空条件下进行测试 9, 2019.

    除此之外, 科学家将不得不测试将能量传回地球. 小组将确切地知道将微波发送到哪里 — 而不是不小心将其射向错误的目标 — 使用一种称为 “后向射束控制。” 这会将导频信号从地球上的目标天线向上发送到太空中的面板.
    仅在接收到引导信号后才发送微波束, 表示接收器在下面并准备就绪. 微波炉 — 在地球上很容易变成电能 — 可以用接收器发送到地球上的任何一点, 杰菲说.
    他还消除了任何将来担心坏演员可能会使用该技术制造巨型太空激光器的担忧. 引导能量产生破坏性波束所需的天线尺寸非常大, 它会在花费数年或数月的时间里被发现. “这将非常困难, 如果不是不可能,” 他说, 从太空武器化太阳能.
      DePuma说技术, 如果今天有空, 当正常的基础设施崩溃时,它将在自然灾害中立即得到应用. “我的家人住在德克萨斯州,由于电网超载,他们现在都处于无电状态,现在都处于无电状态,” 德彪马说.
      “所以如果你有这样的系统, 您可以重定向那里的一些权力, 然后我奶奶又会在她的房子里加热。”

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