宇宙で太陽光を収穫し、太陽エネルギーを地球上のアプリケーションに使用できる電力に変える衛星は、何十年にもわたって研究されてきたアイデアです。 しかし、米国はこの技術のパイオニアでしたが、それを実験室から軌道に乗せることへの政府の関心はせいぜいぬるいものでした。
米軍は現在、その努力を復活させようとしています。 海軍研究所は、2020年に空軍のX-37Bスペースプレーンに搭載された実験を開始し、太陽光を捕捉して直流電気エネルギーに変換するハードウェアのテストに成功しました。
ただし、NRLの実験は、宇宙でのデモンストレーションにすぎず、宇宙で捕捉された電力を地上に戻すことを目的としたものではありません。 その能力は、すべてが計画通りに進んだ場合、100年に開始されると予測されている2025億ドルの実験で空軍研究所によって試みられます。
Arachneという名前のAFRLの使命は、兵站の課題に対応して考案されました。インフラストラクチャがない厳しい基地で信頼できるエネルギー源を確保することです。 今日、フィールドジェネレーターを操作するために使用される燃料は、トラックで輸送する必要があり、これらの護送船団を敵の標的に変えます。 AFRLは、宇宙からの太陽光発電へのアクセスがこの脆弱性の軽減に役立つと考えています。
研究所はまた、この技術に対する政府の支援が増えると、商業産業と投資家にシグナルが送られ、市場機会が広がると主張しています。
「軍事資産として始まり、現在世界中の人々が使用している技術に移行した全地球測位システムと同様に、この太陽光発電ビームシステムは、天候、時間帯、緯度に関係なく太陽エネルギーを提供する、より幅広い用途に移行する可能性があります。 」とAFRLは述べました。
Arachneは先月、メリーランド州リンシカムにある研究所のAFRLとNorthrop Grummanのエンジニアが、いわゆる「サンドイッチタイル」を実演したときに飛躍しました。
タイルは、エネルギーの収集と変換を可能にする重要なコンポーネントであると、AFRLプログラムマネージャーのジェームズウィンターは説明しました。 タイルの片側には、太陽エネルギーを受け取る太陽電池のパネルがあります。 中央の電子機器は直流を無線周波数信号に変換し、タイルの反対側にはアンテナからビームへの電力があります。
タイルがデモンストレーションされたので、次のステップは、XNUMXつのタイルの配列をロケットフェアリングにカプセル化して、ノースロップグラマンESPAStar（として乗ることができるバス）で軌道に乗せることができるようにする方法を理解することです。大きな国家安全保障ロケットの二次ペイロード。 衛星が配備されると、RFエネルギーが地上の受信ステーションに送信され、整流アンテナがRFを使用可能な電力に変換します。
Winter氏によると、X-2020Bに搭載された37年の実験では、Arachneに適用されているサンドイッチモジュールに関する有益な洞察が得られました。
NorthropGrummanのリモートセンシングプログラムのバイスプレジデントであるJayPatelは、太陽光発電とRF変換はよく理解されている技術であると指摘しました。 「しかし、私たちができることは、それらを動作させたい環境に変換することです」と彼は付け加えました。 「アラクネは多くの発明ではありませんが、これらの実証済みの真のテクノロジーのいくつかを、さまざまな道を実際に開くミッションに変換する方法の革新です。」
宇宙ベースの太陽光発電は、米国宇宙軍、防衛革新ユニット、およびAFRLが発行したXNUMX月のレポートで大きな支持を得ました。 「宇宙太陽光発電をアメリカの宇宙と気候の議題に組み込むことは、気候変動に対処するための矢筒にさらに別の矢を提供するだけでなく、産業、公的および国際的なパートナーを関与させる新しい方法を提供することができます」と報告書は述べています。
しかし、軍事的擁護と技術の進歩にもかかわらず、宇宙ベースの太陽光発電は急な上り坂に直面しています。
「支持者はそれを利用可能な最も賢く、最も包括的なエネルギーソリューションとして描写しましたが、批判者はそれを決して機能しない非常に高価なスキームと見なしました」とAerospaceCorp。は最近の研究で述べました。
これらの議論で一般的にそうであるように、現実はその中間にあります。 しかし、アラクネのミッションに取り組んでいる科学者が指摘しているように、米国が発見するのに十分なリソースを投資するまで、このテクノロジーの真の可能性を知ることはできません。
サンドラアーウィンはスペースニュースの軍事スペースをカバーしています。 彼女はベテランの国家安全保障ジャーナリストであり、国防誌の元編集者です。
「国家安全保障について」は、SpaceNews誌のすべての号に掲載されています。 このコラムは2022年XNUMX月号に掲載されました。
