Китай тестирует космический «пауэрбанк» для спутников и климат-контроля планеты

Китай активизировал работы над проектом космической солнечной электростанции «Чжужи» («В погоне за солнцем»). Разработка предусматривает создание орбитального комплекса, способного одновременно генерировать чистую энергию и воздействовать на атмосферные процессы, включая тропические циклоны.

Согласно дорожной карте проекта, к 2030 году планируется провести орбитальные испытания с выходной мощностью порядка одного мегаватта. Для реализации этой цели потребуется собрать на орбите конструкцию, превышающую по массе Международную космическую станцию. Конечная конфигурация предполагает размещение кольцевой платформы диаметром около километра на геостационарной орбите высотой 36 000 км. В таком положении станция сможет вырабатывать электроэнергию на уровне гигаватт, обеспечивая непрерывную передачу энергии на Землю.

Эффективность космических солнечных панелей оценивается как в десять раз выше наземных аналогов благодаря отсутствию ночного цикла и атмосферных помех. Энергия будет передаваться на поверхность с помощью высокочастотных микроволновых лучей.

Профессор Сианьского университета Дуань Баоянь, ведущий научный руководитель проекта, отметил, что та же технология передачи энергии потенциально может быть адаптирована для климатических задач. Направленное микроволновое излучение способно локально нагревать влажные атмосферные слои, что теоретически позволяет влиять на циркуляцию воздуха в зоне формирования тайфунов. По его оценке, при достаточной мощности излучения возможно изменение интенсивности и траектории тропических циклонов, однако для подтверждения этой гипотезы требуются дополнительные экспериментальные данные.

Помимо земных применений, орбитальная платформа рассматривается как универсальный источник питания для космической инфраструктуры. Технология беспроводной передачи энергии может обеспечить подзарядку спутников, орбитальных станций и межпланетных зондов, что способно продлить срок службы миссий и расширить их возможности.

С 2013 года проект прошёл путь от теоретических расчётов до практических испытаний. В 2022 году был введён в эксплуатацию 75-метровый наземный стенд для отработки полного цикла преобразования солнечной энергии в микроволновое излучение. Среди последних технических достижений — реализация режима «один ко многим», позволяющего одному лучу одновременно питать несколько подвижных приёмников, а также повышение точности наведения и миниатюризация аппаратных компонентов.

Эксперты указывают на ряд технических и экологических рисков. Микроволновый луч гигаваттного класса представляет собой высокоэнергетический направленный поток: даже незначительное отклонение может повредить электронику пролетающих спутников или спровоцировать нежелательные разряды в переполненной низкой околоземной орбите. Кроме того, масштабное вмешательство в атмосферные процессы требует тщательного моделирования долгосрочных последствий.

В настоящее время над аналогичными технологиями работают и другие страны: Калифорнийский технологический институт успешно провёл передачу энергии на орбите, Япония продолжает испытания систем активной трансляции. Снижение стоимости запусков делает реализацию масштабной космической инфраструктуры технически и экономически более достижимой.

Источник: interestingengineering