Представьте, что вы можете использовать энергию солнца все время, даже ночью. Эту идею исследуют ученые Калифорнийского технологического института. Они работают над сбором солнечного света в космосе и отправкой его энергии на Землю. На Земле солнечный свет может быть заблокирован облаками. И, конечно же, ночью нет солнечного света. Но в космосе солнце светит все время. В результате в космосе гораздо больше солнечной энергии , чем на Земле. Проблема в том, чтобы найти способ его использовать.
Ученые Калифорнийского технологического института создали специальный инструмент для этого проекта. Они называют это КЛЕН*. MAPLE и два других устройства являются частью проекта, который был отправлен в космос в январе 2023 года.
Задача MAPLE — проверить идею беспроводной передачи энергии из космоса на Землю. Мы привыкли использовать провода для передачи электроэнергии из одного места в другое. Но передавать энергию без проводов намного сложнее.
Метод, используемый учеными Калифорнийского технологического института, зависит от того, как действуют волны, когда они встречаются. Представьте себе две волны, сходящиеся вместе, когда они движутся в одном направлении. Если вершины волн совпадают, они объединяются, образуя большую волну. Но если вершина одной волны совпадает с нижней точкой другой, волны компенсируют друг друга.
Команда Калифорнийского технологического института нашла способ контролировать синхронизацию множества микроволн, чтобы они могли объединять свою мощность и фокусировать энергию в одном направлении. Это немного похоже на использование увеличительного стекла, чтобы сфокусировать солнечный свет в маленькую горячую точку света.
Используя эту систему, ученые могут направлять энергию именно туда, куда они хотят, либо в космос, либо на Землю. По крайней мере, такова была идея. Но до недавнего испытания системы MAPLE это никогда не пробовали. «Это впервые!» говорит д-р Али Хаджимири, один из руководителей проекта.
Чтобы доказать, что система может работать, MAPLE направила энергию на два устройства, находящихся всего в 30 сантиметрах от нас в космосе. Затем эта энергия превратилась в электричество, в результате чего загорелись два маленьких огонька.
Затем MAPLE направил энергию в лабораторию Калифорнийского технологического института. Ученые смогли обнаружить энергию, доказав, что можно посылать солнечную энергию на Землю из космоса.
Эксперимент также показал, что MAPLE хорошо работает даже в жестких условиях космоса, где температура может сильно меняться, а солнечное излучение сильное.
Сейчас ученые Калифорнийского технологического института пытаются найти способы улучшить MAPLE. В будущем они надеются запустить множество крупных устройств. У каждого будут огромные панели для сбора солнечной энергии, а также устройства MAPLE для беспроводной передачи энергии на Землю.
Доктор Хаджимири считает, что в один прекрасный день эта система может оказаться чрезвычайно полезной, снабжая энергией места, которые в ней нуждаются, по всему миру. Он считает, что в будущем мы сможем «…отправлять энергию в отдаленные регионы и районы, опустошенные [сильно пострадавшие] войной или стихийным бедствием».
* MAPLE расшифровывается как Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment.
