Roskosmos hat ein Projekt für ein vielversprechendes Weltraumkraftwerk entwickelt, das Sonnenenergie über einen Laserstrahl vom Weltraum zur Erde übertragen soll, berichtet der Pressedienst von Roskosmos.
Spezialisten der Holding Russian Space Systems (RSS, Teil der Roscosmos State Corporation) haben die Arbeiten an einem Projekt für ein vielversprechendes Solar-Weltraumkraftwerk (SPS) abgeschlossen. Die Entwicklung wird unabhängig von Wetterbedingungen und Tageszeit eine regelmäßige Versorgung schwer zugänglicher Regionen der Erde – Insel-, Berg- und Nordregionen – mit alternativem Strom sicherstellen und auch die Übertragung von Energie auf andere Raumfahrzeuge ermöglichen – z „geplantes Aufladen“ und in Notsituationen.
Der SKES-Komplex besteht aus zwei Segmenten. Das Sendemodul ist ein unbemanntes Raumschiff mit einer Fläche von 70 m2, das Sonnenenergie sammelt und zur Erde überträgt, und das Empfangsmodul ist ein System bodengestützter Mobilantennen (die sogenannten Rectennas) mit empfangenden Batterien Sonnenenergie vom Raumschiff über einen Laserkanal einfangen, in Strom umwandeln und an terrestrische Verbraucher verteilen. Das Schiff kann auch als orbitale „Ladestation“ dienen und Energie zum sofortigen Aufladen an Drittsatelliten übertragen.
Das Weltraumkraftwerk ist mit einer Steuereinrichtung ausgestattet, die eine ausgewogene Energieverteilung sowie einen Puffer zur Speicherung überschüssiger Sonnenenergie ermöglicht.
Forschungsingenieurin in der Abteilung für fortgeschrittene Geräteentwicklung des RKS Maria Barkova: „Aufgrund der Erschöpfung der natürlichen Ressourcen der Erde ist die Suche nach alternativen Energiequellen akut.“ In der Atmosphäre unseres Planeten werden die Sonnenstrahlen gestreut und verlieren fast vollständig ihre Energieeffizienz. Im Weltraum ist die Effizienz der Nutzung von Solarenergie jedoch um ein Vielfaches höher. Es kann in einen Laserstrahl umgewandelt und mit minimalem Energieverlust zur Erde übertragen werden.
Das heißt, die Menschheit kann im Weltraum unbegrenzt Energie aus einer erneuerbaren Quelle beziehen – der Sonne. Diese Entwicklung ist eine hervorragende Alternative zur thermonuklearen Energie.“
Weltraumkraftwerke werden sich auf sonnensynchronen Umlaufbahnen mit Neigungen von 82°, 90° und 98° befinden. Die genaue Ausrichtung des Laserstrahls auf mobile Bodenantennen wird durch einen synchronisierenden Softwarekomplex sichergestellt.
Die Entwickler haben eine Machbarkeitsstudie für die Erstellung von SKES erstellt. Ihren Schätzungen zufolge wird sich die Pilotstation, bestehend aus einem Raumschiff und einer Rectenna, innerhalb von 20 Jahren amortisieren und die daraus erzeugte Energie in schwer zugänglichen Gebieten 2–6 Rubel pro 1 kWh kosten. Als potenzieller Kunde werden in der Anfangsphase regionale Gebietskörperschaften in Betracht gezogen.
Der RKS-Sender hat Konkurrenten. China entwickelt beispielsweise ein Projekt für eine große Station im geostationären Orbit. Aber russische Wissenschaftler glauben, dass es zu teuer sein wird, es im Weltraum zu sammeln. Die Japaner schlagen vor, ein Solarkraftwerk in einer niedrigen stationären Umlaufbahn zu errichten, das Energie über Mikrowellenwellen zur Erde übertragen soll. RKS sagt, dass dies wirkungslos sein wird: Mikrowellen haben eine größere Strahldivergenz als Laser, was mit großen Energieverlusten behaftet ist.
Ein weiteres Experiment zur drahtlosen Übertragung von Elektrizität mittels Laserstrahlung wurde in das wissenschaftliche Forschungsprogramm im russischen Segment der Internationalen Raumstation aufgenommen.
„Das langfristige Programm wissenschaftlicher Experimente auf dem russischen Segment der ISS umfasst das Pelican-Weltraumexperiment – „Untersuchung der Übertragung elektrischer Energie durch Laserstrahlung zwischen Raumfahrzeugen“, heißt es in dem Bericht von Spezialisten der Rocket and Space Corporation Energia (Roskosmos), vorgestellt auf der XXII. Wissenschaftlich-technischen Konferenz des Unternehmens.
Die Fernübertragung von Strom wird zunächst in einer Entfernung von einem Kilometer mit stufenweiser Leistungssteigerung und anschließend in Entfernungen von bis zu fünf Kilometern getestet. Dies wird das erste Mal sein, dass ein solches Weltraumexperiment durchgeführt wird, und es ist geplant, Elemente der Technologie und ein Prototypsystem zu schaffen, das für verschiedene praktische Anwendungen verwendet werden könnte.
Doch das ist noch nicht alles: Es wird davon ausgegangen, dass die 6G-Technologie das Laden von Elektroautos und -geräten über die Luft ermöglichen wird. Die Energieübertragung mittels 6G-Türmen erfolgt über Funkwellen einer bestimmten Frequenz zwischen der Antenne und dem Empfänger. Die Wellen selbst werden vor elektromagnetischen Einflüssen von außen geschützt. In diesem Fall kann der Strahl Wände, Berge, Wälder und andere Hindernisse durchdringen. Es wird möglich sein, Strom auf die gleiche Weise wie über herkömmliche Stromleitungen über große Entfernungen zu übertragen.
