중국 과학자들이 처음으로 여름에 비행 중인 여러 공중 목표물들을 마이크로파 빔으로 조사했다
우주에서 오는 태양 에너지—새로운 시험 단계
1. 왜 궤도 태양 에너지가 시의적절한가
중국과 다른 국가에서는 지구 궤도에서 태양 에너지를 수집하고 이를 육상 소비자에게 전달하는 가능성에 대한 연구가 계속되고 있다.
- 관심 증가: “궤도 데이터 센터”(오비탈 CDO) 개발 및 더 강력한 위성의 발사는 우주에서 안정적인 에너지 공급원에 대한 수요를 높이고 있다.
- 잠재적 사용자: 수집된 에너지는 개별 위성을 비롯해 클라우드 컴퓨팅을 수행하는 서버 스테이션을 구동할 수 있다.
2. 시안 대학교의 중국 그룹이 돌파구를 마련했다
시안 대학 연구원들은 동시에 여러 이동 목표물에 마이크로파 에너지를 전달한 최초의 세계 팀이 되었다.
- 인프라: 2022년에 무선 전력 전송 실험을 위해 75미터 높이의 특수 타워가 건설되었다.
- 우주 발사를 위한 준비: 기술을 궤도에 보내기 전에 연구원들은 지상 시설과 저고도 조건에서 부품을 테스트했다. 이후 풍선 및 항공기를 이용해 시험을 진행하며 레이저 조준 정확도를 점진적으로 향상시킬 계획이다.
3. 최근 실험 결과
- 전력 전달: 시스템은 약 100미터 거리에서 1180와트의 파워를 전달했으며, 마이크로파 빔을 지정된 정밀도로 유지했다.
- 효율: 전체 전송 효율은 20.8%였다.
- 드론: 시속 30km로 비행한 드론은 약 30미터 고도에서 이미 143와트의 안정적인 파워를 받았다.
이전까지 세계적으로 유사한 시연은 없었다. 미국에서는 이러한 시험을 실험실 조건이나 정지 시설에서 수행했으며, 공중 또는 우주 발사를 할 때 빔이 크게 분산되어 수신기의 감도 한계에 도달했다.
4. 궤도 태양 전력소에 대한 새로운 관점
대학 그룹은 OMEGA 스테이션 개념을 재검토했다:
| 요소 | 기존 버전 | 새 아이디어 |
|---|---|---|
| 구조 | 지구 정지 궤도 시스템으로, 수집기, 광전 배열 및 마이크로파 안테나 포함 | 분산 플랫폼에 안테나 그리드 배치 |
| 우선순위 | 육상 시설 전력 공급 | 무선 충전(궤도에서의 무선 충전) |
지상 인프라에 대해 이 접근 방식은 예기치 않은 상황 발생 시 에너지 손실이 심각한 결과를 초래하지 않으므로 더 안전하다.
결론
중국 실험은 우주에서 태양 에너지를 무선으로 전달하는 실용적 구현의 길을 열었다. 다음 단계는 고공 플랫폼에서의 높은 수준 테스트와 궁극적으로 궤도에 시스템을 배치하여 위성 및 육상 데이터 센터의 지속 가능한 전력을 제공하는 것을 포함한다.
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