Een satelliet heeft voor het eerst energie naar de aarde gestuurd. Dit biedt perspectief voor een toekomstige zonne-energiecentrale in de ruimte. De ontwerpers denken dat we die binnen tien jaar al kunnen bouwen.
Voor het eerst is er energie vanuit een satelliet naar de aarde gestuurd met hulp van microgolven. De onderzoekers achter het experiment denken dat we binnen tien jaar al een zonne-energiecentrale in de ruimte kunnen bouwen.
MAPLE
Zonne-energiecentrales op aarde vangen geen of weinig zonlicht als het nacht is of wanneer er veel wolken aan de lucht staan. Een zonne-energiecentrale in de ruimte zou deze beperkingen niet hebben. Toch is het moeilijk om een praktische zonne-energiecentrale in de ruimte te bouwen. Ten eerste moet zo’n centrale groot genoeg zijn om bruikbaar te zijn, maar klein en licht genoeg om per raket gelanceerd te worden. Daarnaast moeten wetenschappers een manier vinden om de opgewekte energie naar de aarde te sturen.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
In januari 2023 lanceerden elektrotechnicus Ali Hajimiri, van het California-instituut van Technologie in de VS, en zijn collega’s het Microwave Array Power Transfer LEO Experiment (MAPLE) naar de ruimte. Twee maanden later straalden ze met succes energie naar de aarde, een experiment dat nog acht maanden doorging. De onderzoekers publiceerden hun resultaten in een voorpublicatie op de website arXiv.
Microgolven
MAPLE bestaat uit een reeks lichte chips die een bundel van microgolven naar een specifieke locatie kunnen zenden. Het onderzoeksteam ontdekte dat de satelliet in totaal honderd milliwatt vermogen door de ruimte kon sturen, en dat het de energiebundel snel kon richten op nieuwe locaties. In de loop van het experiment probeerden de onderzoekers drie keer energie naar de aarde te zenden. Daarbij ontvingen ze elke keer slechts 1 milliwatt op de grond.
Ter vergelijking, om tienduizenden huizen van stroom te voorzien, moet de centrale minstens honderd megawatt produceren, honderd miljard keer meer dan 1 milliwatt. Een volledig functionele zonne-energiecentrale in de ruimte zou ongeveer één vierkante kilometer groot moeten zijn. MAPLE is ongeveer honderdvijftig vierkante centimeter groot.
‘De grootte van het systeem is vele malen kleiner dan het systeem dat je nodig zou hebben voor een volledige toepassing. Maar het belangrijkste is dat de technologie in de ruimte wordt gedemonstreerd’, zegt Hajimiri. Een bruikbare ruimtezonnecentrale zal ook zelf in staat moeten zijn om zonlicht om te zetten in microgolven. Dat trucje kon MAPLE nog niet.
