Nhà máy điện mặt trời trên quỹ đạo của Trung Quốc

Trung Quốc đang tiến gần hơn đến một nhà máy điện không gian duy nhất có thể cung cấp năng lượng cho nhiều vệ tinh và phương tiện mặt đất cùng một lúc.

Đại học Khoa học Công nghệ Điện tử Tây An, Trung Quốc đang nghiên cứu cung cấp năng lượng không dây cho máy bay không người lái. Đây là một phần nằm trong dự án "Đuổi theo Mặt Trời" của Trung Quốc, hướng đến mục tiêu một ngày nào đó sẽ truyền năng lượng từ quỹ đạo.

Điều nghe có vẻ như khoa học viễn tưởng hiện đang được treo lơ lửng trên một khung thép ở tỉnh Thiểm Tây, Trung Quốc: một nguyên mẫu của nhà máy điện mặt trời trên quỹ đạo có khả năng truyền năng lượng không dây đến các mục tiêu di động, chẳng hạn như máy bay không người lái đang bay. Và công nghệ này dường như hoạt động tốt hơn mong đợi.

Theo hãng thông tấn nhà nước Tân Hoa Xã đưa tin, hệ thống do Đại học Khoa học Công nghệ Điện tử Tây An phát triển đã đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng một chiều sang dòng điện là 20,8% trên khoảng cách 100 mét trong các thử nghiệm gần đây, cung cấp 1.180 watt. Một máy bay không người lái bay với tốc độ 30 km/giờ đã nhận được công suất ổn định 143 watt từ khoảng cách 30 mét.

Đại học này đưa ra các kịch bản ứng dụng tiềm năng trong tương lai: cứu trợ thiên tai, radar khẩn cấp quân sự, các nền tảng tầng bình lưu và cả các đàn máy bay không người lái.

Trưởng dự án Duan Baoyan, một thành viên của Viện Hàn lâm Kỹ thuật Trung Quốc, giải thích trên tờ China Daily rằng nhóm của ông đã giải quyết được vấn đề "cung cấp năng lượng cho nhiều mục tiêu di động cùng lúc thông qua một bộ phát duy nhất". Về lâu dài, một nhà máy điện không gian duy nhất có thể cung cấp năng lượng cho nhiều vệ tinh và phương tiện mặt đất cùng một lúc.

Hiệu suất tăng từ 15% lên 21%

Ảnh: Dmitry Kalinovsky (telepolis)

Cột mốc mới này dựa trên các thử nghiệm từ năm 2022, trong đó việc truyền tín hiệu đến các mục tiêu di động chỉ đạt hiệu suất 15,05%.

Theo ông Duan, sự cải thiện lên 20,8% đạt được nhờ ba yếu tố chính: thu thập và chuyển đổi năng lượng mặt trời tốt hơn, kiểm soát chùm tia vi sóng chính xác hơn để giảm tổn thất năng lượng và ăng-ten nhỏ hơn và nhẹ hơn. Theo Gizmodo, các ăng-ten thu chuyên dụng của nhóm nghiên cứu hiện thu thập chùm tia năng lượng với hiệu suất 88%.

Công nghệ này sử dụng ăng-ten vi sóng hiệu suất cao làm bộ phát. Trường đại học không cung cấp chi tiết cụ thể về dải tần số được sử dụng. Các chuyên gia cho rằng 2,45 GHz và 5,8 GHz là những tần số điển hình cho các hệ thống như vậy, cả hai đều nằm trong phạm vi ISM. Các báo cáo của Trung Quốc cho đến nay vẫn chưa đề cập đến giới hạn sức khỏe đối với bức xạ vi sóng công suất cao trên các khu vực đông dân cư.

Chuyến bay thử nghiệm trên quỹ đạo là bước tiếp theo

Dự án, được khởi động vào năm 2018, hiện đang bước vào giai đoạn thứ hai. Theo tuyên bố của chính nhóm nghiên cứu, đến tháng 6/2022, họ đã hoàn thành hệ thống kiểm chứng mặt đất hoàn chỉnh đầu tiên trên thế giới cho một trạm điện mặt trời đặt trong không gian.

Việc thiết lập mất 3 năm, bao gồm cả việc vận chuyển một ăng-ten vi sóng nặng 200 kg qua tỉnh Thiểm Tây. "Mô phỏng trên máy tính, lắp đặt và khắc phục sự cố, đó chẳng là gì so với những thách thức mà chúng tôi đôi khi phải đối mặt trong bước tiếp theo thử nghiệm trên quỹ đạo", đồng nghiệp của Duan, Zhang Yiqun, cho biết.

Trung Quốc không phải là quốc gia duy nhất theo đuổi nỗ lực này. Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ California đã phóng dự án trình diễn MAPLE vào năm 2023, đây là dự án đầu tiên truyền năng lượng không dây trong không gian, như một phần của cuộc trình diễn năng lượng mặt trời. Lực lượng Không gian Hoa Kỳ cũng đang đầu tư khoảng 44,5 triệu đô la Mỹ vào chương trình Tetra-5 để bảo dưỡng và tiếp nhiên liệu trên quỹ đạo.

Tuy nhiên, khía cạnh quân sự của dự án Trung Quốc là không thể phủ nhận: Một công nghệ liên tục cung cấp năng lượng cho các đàn máy bay không người lái từ quỹ đạo sẽ kéo dài đáng kể tuổi thọ hoạt động của các hệ thống không người lái. Có lẽ sẽ mất một thời gian nữa trước khi công nghệ này sẵn sàng để triển khai. Bản thân ông Duan thừa nhận rằng nhóm nghiên cứu vẫn còn "một chặng đường dài" trước khi triển khai thương mại.

Theo: telepolis.de

Nguồn: https://danviet.vn/nha-may-dien-mat-troi-tren-quy-dao-cua-trung-quoc-d1431581.html