تامین انرژی لازم برای فضاپیماها از طریق ارسال پرتو با اولین نیروگاه خورشیدی فضایی جهان!

شرکت Star Catcher Industries، یک استارت‌آپ مستقر در فلوریدا، از طرح‌های جسورانه‌ خود برای ساخت اولین شبکه فضایی انرژی الکتریکی در جهان برای تأمین انرژی ماهواره‌ها رونمایی کرد.

در یک پیشرفت بزرگ، این استارت‌آپ ۱۲.۲۵ میلیون دلار سرمایه اولیه برای ساخت مجموعه ماهواره‌های انتقال بی‌سیم برق (Power-beaming) خود جذب کرده است و اولین ماهواره آنها ممکن است تا سال آینده در مدار مورد نظر قرار بگیرد.

هدف شبکه Star Catcher، پیشبرد عملیات‌های فضایی با ارائه یک منبع انرژی قابل اعتماد و فراوان برای ماهواره‌های موجود در مدارهای پایینی زمین است.

اندرو ساتر، مدیر Initialized Capital (یک صندوق سرمایه‌گذاری خطرپذیر) که بخش مالی این پروژه را رهبری می‌کند، گفت:

ما مطمئن هستیم Star Catcher همان کاری را که SpaceX برای عملیات پرتاب انجام داده است، برای انرژی‌رسانی در مدار انجام خواهد داد. یک تیم فضایی، تجاری، کهنه‌کار و اثبات‌شده که یک چشم‌انداز جسورانه را با سرعت بالا اجرا می‌کنند، در حال کار بر روی این پروژه هستند.

تأمین انرژی ماهواره‌ها در مدارهای پایینی زمین (LEO)

بازار ارسال انرژی به‌صورت پرتو از فضا به زمین به سرعت در حال گسترش است. به عنوان مثال، دانشگاه کلتک در حال انجام تحقیقاتی بر روی انرژی خورشیدی به‌دست آمده از فضا بوده و با موفقیت نحوه‌ی این تابش انرژی به زمین را نشان داده است.

علاوه بر این، شرکت Space Solar مستقر در بریتانیا نیز پیشرفت‌های چشمگیری در فناوری انتقال برق بی‌سیم داشته و توانسته یک سیستم انتقال انرژی ۳۶۰ درجه را به نمایش بگذارد. یک مزیت کلیدی انرژی خورشیدی به‌دست آمده در فضا برخلاف استفاده از این فناوری بر روی زمین، توانایی آن در ارائه انرژی بدون وقفه است.

با این حال، این ابتکارات بر نیازهای انرژی زمینی تمرکز می‌کنند و تامین الکتریسیته مورد نیاز ماهواره‌ها را شامل نمی‌شوند. اینجاست که Star Catcher به‌عنوان اولین شبکه در نوع خود وارد می‌شود.

این شبکه‌ی منحصربه‌فرد انرژی گسترده‌ای را به فضاپیماها در مدارهای پایینی زمین (LEO) و فراتر از آن ارسال می‌کند.

این شبکه متشکل از ماهواره‌های “گره قدرت” است که در مدارهای پایینی و حدود ۹۰۰ مایل (۱۵۰۰ کیلومتر) بالاتر از زمین قرار دارند. این ماهواره‌ها نیروی خورشیدی را جذب کرده و آن را به‌طور مؤثر به فضاپیماهای خواستار آن، منتقل می‌کنند.

این شبکه با تأمین انرژی از نور خورشید در شدت‌های بالاتر، به فضاپیماها اجازه می‌دهد پنج تا ده برابر بیشتر از آرایه‌های خورشیدی موجود انرژی تولید کنند.

حضور در مدار در سال ۲۰۲۵

نیاز به دستگاه‌های فضایی قدرتمندتر به سرعت در حال افزایش است. این دستگاه‎‌ها به‌شکلی گسترده در ارتباطات از راه دور مداری، محاسبات، سنجش از راه دور، پروازهای فضایی انسان و نیز دیگر کاربردهای فضایی استفاده می‌شود.

از آنجایی که تعداد ماهواره‌ها در مدار پایینی زمین تا سال ۲۰۳۰ به بیش از ۴۰۰۰۰ می‌رسد، Star Catcher افزایش چشمگیر نیاز انرژی به ۸۴۰ مگاوات را پیش‌بینی می‌کند. ظرفیت فعلی انرژی فضایی تنها ده‌ها مگاوات است.

انتظار می‌رود Star Catcher با ارائه ورودی انرژی بالا به آرایه‌های خورشیدی، انرژی فضایی را به‌طور چشمگیری افزایش دهد و به ماهواره‌ها اجازه دهد کارهای بیشتری انجام داده، طولانی‌تر کار کنند و هزینه‌ها را کاهش دهند.

اندرو راش، یکی از بنیانگذاران، رئیس و مدیر عامل Star Catcher گفت:

سنگ بنای اساسی تمدن و صنعت، زیرساخت‌های انرژی‌ هستند. هدف ما این است که این زیرساخت را با شبکه انرژی و خدمات فضایی خود به ماهواره‌های موجود در مدارهای پایینی و فراتر از آن گسترش دهیم.

راش در بیانیه مطبوعاتی اضافه کرد:

خرید انرژی برای فضاپیمای خود هر زمانیکه در هر کجای این مدارهای پایینی به آن نیاز دارید، فرصت‌ها را گسترش می‌دهد و درک بشریت از پتانسیل دومین عصر طلایی فضا را تسریع می‌بخشد.

بودجه ابتدایی برای انجام آزمایش‌های زمینی برای تأیید و نشان دادن قابلیت‌های ارسال انرژی با پرتو توسط Star Catcher استفاده خواهد شد.

پس از تأیید این فناوری از طریق آزمایش‌های زمینی، Star Catcher نسخه نمایشی را در اواخر سال ۲۰۲۵ قبل از راه‌اندازی کامل خدمات تجاری در مدار مربوطه قرار خواهد داد. در این بیانیه آمده است:

پس از استقرار، اپراتورهای ماهواره‌ای می‌توانند به یک زیرساخت مشترک روی آورند که در آن دیگر مصرف انرژی با آنچه ماهواره‌ها به همراه دارند محدود نمی‌شود.

اگر این پروژه جسورانه موفقیت‌آمیز باشد، ماهواره‌های آینده دیگر با منبع انرژی خود محدود نخواهند شد.

منبع: Interestingengineering