Lần đầu tiên trong lịch sử, truyền phát thành công điện Mặt trời từ ngoài không gian về Trái đất

Khi các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ California (Viện Caltech) đã tìm ra một cách khác để khai thác điện từ Mặt trời, những cánh đồng điện mặt trời khổng lồ trên Trái đất có thể không còn cần thiết nữa. Thay vì đặt dưới mặt đất như thường thấy, các tấm pin mặt trời sẽ được đưa ra ngoài không gian để sản xuất điện và sau đó truyền không dây về Trái đất.

Viện Caltech đã thông báo trong thông cáo báo chí của họ rằng một thí nghiệm truyền điện không dây từ ngoài không gian về Trái đất đã thành công. Thí nghiệm này là một phần trong dự án Space Solar Power Project của Caltech.

Một trong ba công nghệ nòng cốt đang được thử nghiệm cho dự án này là MAPLE, viết tắt của Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment (Tấm Vi sóng truyền năng lượng Quỹ đạo thấp). Tuy nhiên, thử nghiệm vừa qua chỉ sử dụng một thiết bị sử dụng công nghệ này.

Caltech tuyên bố rằng MAPLE có một mảng các thiết bị truyền năng lượng dưới dạng vi sóng, được điều khiển bởi các chip chỉnh được sản xuất bằng công nghệ silicon giá rẻ. Mảng các thiết bị phát năng lượng này cho phép truyền điện năng đến một địa điểm cụ thể. Các chip này cần phải nhẹ và đủ mềm dẻo để gập gọn lại trong một gói và phóng nó lên quỹ đạo Trái đất với chi phí thấp nhất có thể.

Một dãy các bộ phát điện có thể chuyển đổi tiêu điểm và hướng của năng lượng mà nó phát ra mà không cần dịch chuyển bất kỳ bộ phận nào bằng cách kết hợp tín hiệu giữa các bộ phát điện riêng lẻ. Khi kết hợp với sóng điện từ trường, dãy máy phát này sẽ sử dụng các bộ phận điều chỉnh thời gian siêu chính xác để tự động tập trung năng lượng vào một vị trí mong muốn.

Ngoài bộ phát điện, MAPLE còn có 2 mảng máy thu điện riêng biệt được đặt cách thiết bị phát khoảng một bước chân để thể hiện khả năng phát điện không dây trong không gian. Khi nhận được năng lượng, chúng sẽ chuyển đổi thành dòng điện một chiều DC và thắp sáng một cặp đèn LED để mọi người có thể nhìn thấy khả năng truyền điện.

Toàn bộ hệ thống sẽ phải chịu các điều kiện khắc nghiệt ngoài không gian, chẳng hạn như sự biến động nhiệt độ và bức xạ mặt trời, những thách thức sẽ đến đối với các hệ thống lớn hơn trong tương lai vì nó cũng không được niêm phong bảo vệ.

Để tấm thiết bị này có thể truyền năng lượng về Trái đất, MAPLE cũng được lắp đặt một cửa sổ nhỏ. Một bộ thu điện được lắp đặt trên mái nhà của Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Gordon and Betty Moore trong khuôn viên Caltech ở Pasadena sẽ phát hiện và hấp thụ năng lượng này.

Thử nghiệm vừa qua không chỉ chứng minh nguyên mẫu thiết bị đang được phát triển có thể sống sót được trong quá trình phóng lên quỹ đạo Trái đất, mà còn hoạt động như dự định của nhóm nghiên cứu. Các ăng ten truyền phát năng lượng cũng được chia thành nhiều nhóm khác nhau để nhóm nghiên cứu đánh giá hiệu suất của từng kiểu giao thoa tín hiệu và đo lường được sự khác biệt trong mỗi hệ thống.

Khi môi trường trên quỹ đạo Trái đất không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như mây che phủ, có thể mang lại năng lượng gấp 8 lần so với các tấm pin mặt trời đặt ở bất kỳ vị trí nào trên Trái đất, việc sản xuất và truyền điện từ không gian sẽ mang lại một bước tiến đột phá trong việc khai thác nguồn năng lượng không giới hạn từ Mặt trời.

Khi được triển khai, dự án này sẽ xây dựng một cụm các tàu vũ trụ dạng module có thể ghép nối với nhau để thu thập năng lượng mặt trời, biến đổi chúng thành điện năng và chuyển đổi thành vi sóng để truyền không dây đến bất cứ nơi nào cần thiết, bao gồm cả những nơi không có nguồn điện đáng tin cậy.

Ông Thomas F. Rosenbaum, chủ tịch Caltech, khẳng định rằng công nghệ truyền tải năng lượng mặt trời từ ngoài không gian này có thể là câu trả lời cho các thách thức về lưu trữ và truyền tải năng lượng tái tạo, đưa thế giới tiến gần hơn tới quá trình chuyển đổi sang năng lượng xanh.

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống