Kosmiczne panele fotowoltaiczne? Japończycy chcą przesyłać prąd... z orbity!
Już w tym roku Japonia rozpocznie testy systemu, który może zrewolucjonizować sposób pozyskiwania energii na całym świecie. Chodzi o bezprzewodowe przesyłanie prądu z orbity okołoziemskiej bez względu na porę dnia czy warunki pogodowe. To, co jeszcze niedawno brzmiało jak science fiction, dziś staje się realnym eksperymentem.
- Mały satelita, wielkie ambicje
- Jak działa system przesyłu energii z orbity?
- Pierwsze testy — energia na poziomie ekspresu do kawy
- Pomysł sprzed dekad wreszcie staje się rzeczywistością
- Możliwości i wyzwania
- Krok w stronę energetycznej niezależności
Mały satelita, wielkie ambicje
Na orbitę okołoziemską, na wysokość 400 kilometrów, ma trafić specjalnie zaprojektowany satelita ważący 180 kilogramów. Wyposażony w rozkładany panel słoneczny o powierzchni 2 m², będzie zbierał energię słoneczną poza atmosferą Ziemi.
Zebrana energia zostanie przekształcona na mikrofale i przesłana w formie wiązki do stacji odbiorczej znajdującej się w miejscowości Suwa w Japonii. Tam fale zostaną ponownie zamienione w prąd i zsynchronizowane z lokalną siecią energetyczną.
Jak działa system przesyłu energii z orbity?
System OHISAMA wykorzystuje zjawisko interferencji fal. Miniaturowe nadajniki satelity wysyłają mikrofale o częstotliwości 2,45 GHz, które wzmacniają się w jednym punkcie – tworząc skupioną wiązkę trafiającą w precyzyjnie ustawione anteny naziemne.
Zastosowanie tzw. diod Schottky’ego pozwala na konwersję mikrofal z powrotem w prąd przemienny. Cały proces odbywa się bez użycia kabli czy fizycznych połączeń między satelitą a Ziemią – to w pełni bezprzewodowe zasilanie na skalę kosmiczną.
Pierwsze testy — energia na poziomie ekspresu do kawy
Choć na tym etapie przesyłana będzie jedynie moc 1 kilowata, wystarczająca do zasilenia zmywarki czy ekspresu do kawy, dla inżynierów to kluczowy etap. Liczy się nie tyle ilość energii, co skuteczność jej przesłania i dokładność trafienia w antenę naziemną.
W maju 2025 roku zespół badaczy zademonstrował precyzyjne utrzymanie wiązki energetycznej na poruszającej się platformie – symulując ruch satelity z prędkością 28 tys. km/h. Udany test to dowód, że technologia może działać w rzeczywistych warunkach orbitalnych.
Pomysł sprzed dekad wreszcie staje się rzeczywistością
Koncepcja przesyłu energii z kosmosu nie jest nowa – już w 1968 roku inżynier Peter Glaser zaproponował stworzenie sieci satelitów solarnych. Wówczas technologia była jednak zbyt kosztowna i niewystarczająco rozwinięta.
Dopiero dziś, dzięki postępowi w dziedzinie mikroelektroniki, lekkich materiałów i tanich lotów kosmicznych, idea zyskuje realne szanse wdrożenia. Projekt, który dziś testuje Japonia, może stanowić początek przyszłej infrastruktury energetycznej niezależnej od pogody czy pory dnia.
Możliwości i wyzwania
Rozwiązanie orbitalne eliminuje największą wadę naziemnych farm solarnych – brak światła w nocy i w pochmurne dni. Satelita krążący nad Ziemią może zbierać energię nieprzerwanie przez całą dobę i dostarczać ją w precyzyjny sposób w wybrane miejsce.
Nie brakuje jednak wyzwań. Przesył energii mikrofalowej wymaga skrajnej dokładności – w przyszłości wiązka musi trafiać w pole odbiorcze o szerokości 40 km, przy satelicie poruszającym się z zawrotną prędkością. Problemem są także koszty – obecnie technologia jest nawet dziesięciokrotnie droższa niż klasyczna fotowoltaika.
Krok w stronę energetycznej niezależności
Na potrzeby testów w Suwie powstał naziemny system trzynastu anten, który ma sprawdzić skuteczność odbioru mikrofal i efektywność konwersji. Długoterminowy cel to stworzenie sieci satelitów zdolnych do przesyłania energii na dużą skalę – nawet z mocą porównywalną do klasycznych elektrowni odnawialnych.
Eksperyment, choć prowadzony na niewielką skalę, może w przyszłości przynieść ogromne zmiany. W sytuacjach kryzysowych, takich jak klęski żywiołowe, czy w odległych miejscach bez dostępu do sieci, zasilanie z orbity mogłoby okazać się bezcenne.