在此次实验中,研究人员在飞翔高度约 5 公里(约 3.1 英里)的塞斯纳飞机上安装了一套由电池、电源模块、激光器及冷却体系构成的发射装配,经由过程激光束向地面太阳能电池板阵传记输能量。 机载电池模仿将来太空太阳能卫星上的光伏组件,激光模块将电能转换为光束,而光学组件则持续跟踪地面接收阵各地位,从而在飞机移动过程中保持激光精确对准。

此次实验在思路上与日本机构 Japan Space Systems(JSS)于 2024 岁终进行的一项实验颇为类似,后者曾让一架时速约 700 公里(时速逾 400 英里)的喷气式飞机应用波束成形微波向地面天线传输能量。 与 JSS 一样,Overview Energy 的实验同样在约 5 公里高度进行,并最终也筹划将卫星安排到 36,000 公里同步轨道,但 Overview 应用的设备在很大年夜程度上已经接近其筹划送入太空的最终形态,而 JSS 估计要到 2040 年代才会安排完全的在轨体系。

除了这两家机构,美国加州创业公司 Reflect Orbital 选择了另一条技巧路线,筹划打造由 57 颗卫星构成的星座,经由过程巨大年夜的反射镜在距地约 600 公里的低轨道上汇聚并定向反射阳光,将其引导至地面接收站。 该公司筹划在本年春季发射首颗实验卫星,验证“空间反射补光”这一不合于直接能量传输的模式。

Overview Energy 表示,下一步筹划在 2028 年进行低地球轨道实验,随后在 2029 年或 2030 年,将其首座太空太阳能电站发射至约 36,000 公里(约 22,000 英里)的地球同步轨道。 按照筹划,一旦体系成熟,公司欲望在 2030 年代初实现全球范围 24 小时不间断输电,单套体系输出功率可跨越 1 吉瓦,相当于一座大年夜型地面发电厂。

空间太阳能发电相较传统地面光伏的优势重要集中在两方面:其一,经由过程在多颗卫星之间中继光束或能量,可将电力在夜间输送到地面接收端,实现真正意义上的 24/7 持续发电;其二,卫星在大年夜气层外运行,几乎不受云层、气象及大年夜气散射影响,单位面积可收集到的太阳能明显高于地面电站。 这意味着,一旦技巧成熟,太空太阳能有望成为大年夜范围可再生能源体系的重要构成部分。

不过,要将这一愿景变为实际仍面对诸多关键挑衅,包含能量在“电—光—电”或“电—微波—电”多重转换过程中的效力损耗、数十甚至上百颗卫星之间的精确协同与姿势控制,以及大年夜范围在轨基本举措措施带来的空间碎片治理与安然风险等。 英国研究团队此前的评估显示,假如上述技巧和工程难题获得有效解决,轨道太阳能到本世纪中叶有潜力知足欧洲多达 80% 的能源需求。

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