Zephyrnet-logo

Over Nationale Veiligheid | Zonne-energie vanuit de ruimte: komt het ooit van de grond?

Datum:

Satellieten in de ruimte die zonlicht oogsten en zonne-energie omzetten in bruikbare energie voor toepassingen op aarde, is een idee dat al tientallen jaren wordt bestudeerd. Maar hoewel de Verenigde Staten een pionier waren op het gebied van deze technologie, was de interesse van de overheid om deze van het laboratorium naar de ruimte te brengen op zijn best lauw.

Het Amerikaanse leger probeert nu de inspanning nieuw leven in te blazen. Het Naval Research Laboratory lanceerde in 2020 een experiment aan boord van het X-37B-ruimtevliegtuig van de luchtmacht dat met succes hardware heeft getest om zonlicht op te vangen en om te zetten in gelijkstroom elektrische energie.

Het NRL-experiment was echter slechts een demonstratie in de ruimte en niet bedoeld om de in de ruimte opgevangen kracht terug naar de grond te stralen. Die mogelijkheid zal worden geprobeerd door het Air Force Research Laboratory, als alles volgens plan verloopt, in een experiment van $ 100 miljoen dat naar verwachting in 2025 zal worden gelanceerd.

De missie van AFRL, genaamd Arachne, is bedacht als antwoord op een militaire logistieke uitdaging: het veiligstellen van betrouwbare energiebronnen op sobere bases waar geen infrastructuur is. Tegenwoordig moet de brandstof die wordt gebruikt om veldgeneratoren te laten werken door vrachtwagens worden vervoerd, waardoor deze konvooien doelen worden voor tegenstanders. AFRL is van mening dat toegang tot zonne-energie vanuit de ruimte deze kwetsbaarheid kan helpen verminderen.

Het lab stelt ook dat meer overheidssteun voor deze technologie een signaal zou zijn naar de commerciële industrie en investeerders, wat de marktkansen zou vergroten.

“Net zoals het Global Positioning System, dat begon als een militair bezit en overging naar een technologie die nu door mensen overal wordt gebruikt, kan dit zonne-energiestraalsysteem overgaan op een breder gebruik, waarbij zonne-energie wordt geleverd ongeacht het weer, het tijdstip van de dag of de breedtegraad, ', aldus AFRL.

Arachne maakte vorige maand een sprong voorwaarts toen ingenieurs van AFRL en Northrop Grumman in een laboratorium in Linthicum, Maryland, een zogenaamde "sandwich-tegel" demonstreerden.

De tegel is een cruciaal onderdeel dat het verzamelen en omzetten van energie mogelijk maakt, legt AFRL-programmamanager James Winter uit. Een kant van de tegel heeft een paneel van fotovoltaïsche cellen die zonne-energie ontvangen. De elektronica in het midden zet gelijkstroom om in radiofrequentiesignalen en de andere kant van de tegel heeft een antenne om stroom af te stralen.

Nu de tegel is gedemonstreerd, zei Winter, zal de volgende stap zijn om erachter te komen hoe een reeks van negen tegels in een raketstroomlijnkap kan worden ingekapseld, zodat deze kan worden gelanceerd in een baan om een ​​​​Northrop Grumman ESPAStar - een bus die kan rijden als een secundaire lading op grote nationale veiligheidsraketten. Zodra de satelliet is ingezet, wordt RF-energie naar een ontvangststation op de grond gestraald, en een gelijkrichtantenne zet de RF vervolgens om in bruikbare stroom.

Winter zei dat het experiment van 2020 aan boord van de X-37B nuttige inzichten opleverde over de sandwichmodule, die wordt toegepast op Arachne.

Jay Patel, vice-president van de teledetectieprogramma's van Northrop Grumman, wees erop dat fotovoltaïsche energie en RF-conversie goed begrepen technologieën zijn. "Maar wat we hebben kunnen doen, is ze vertalen naar de omgeving waarin we willen dat ze werken", voegde hij eraan toe. "Arachne is niet veel uitvindingen, maar innovatie in de manier waarop we sommige van deze beproefde technologieën vertalen in een missie die echt verschillende wegen zal openen."

In de ruimte gebaseerde zonne-energie kreeg een belangrijke goedkeuring in een rapport van november gepubliceerd door de US Space Force, de Defense Innovation Unit en AFRL. "Het opnemen van ruimte-zonne-energie in Amerika's ruimte- en klimaatagenda zou niet alleen een nieuwe pijl in de koker kunnen zijn om klimaatverandering aan te pakken, maar ook nieuwe manieren bieden om de industrie, het publiek en internationale partners te betrekken", aldus het rapport.

Maar ondanks militaire belangenbehartiging en technologische vooruitgang, staat zonne-energie in de ruimte voor een steile klim.

"Voorstanders hebben het afgeschilderd als de slimste, meest uitgebreide energie-oplossing die beschikbaar is, terwijl tegenstanders het als een waanzinnig duur schema hebben gezien dat nooit zal werken", merkte de Aerospace Corp. op in een recent onderzoek.

Zoals typisch het geval is in deze argumenten, ligt de realiteit ergens tussenin. Maar zoals wetenschappers die aan de Arachne-missie werken aangeven, zullen we het ware potentieel van deze technologie nooit kennen totdat de VS voldoende middelen investeert om erachter te komen.


Sandra Erwin

Sandra Erwin dekt militaire ruimte voor SpaceNews. Ze is een doorgewinterde nationale veiligheidsjournalist en voormalig redacteur van het tijdschrift National Defense.

"On National Security" verschijnt in elk nummer van SpaceNews magazine. Deze column stond in het nummer van januari 2022.

Bron: https://spacenews.com/on-national-security-solar-power-from-space-will-it-ever-get-off-the-ground/

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img