शियान स्थित शिडियन यूनिवर्सिटी की टीम ने वायरलेस बिजली प्रसारण के क्षेत्र में एक बड़ी सफलता हासिल की है: उन्होंने 'झूरी' (सूर्य का पीछा करना) परियोजना के जमीनी परीक्षण के दौरान माइक्रोवेव बीम के जरिए 100 मीटर से अधिक की दूरी पर 1180 वॉट बिजली सफलतापूर्वक भेजी। इस दौरान 'डीसी-टू-डीसी' ट्रांसमिशन दक्षता 20.8 प्रतिशत रही, जबकि बीम कलेक्शन दक्षता 88 प्रतिशत तक पहुंच गई, जो इस तकनीक में हुई महत्वपूर्ण प्रगति को दर्शाते हैं।
इस परीक्षण की सबसे खास बात यह है कि इसमें एक निश्चित लक्ष्य के बजाय एक ऐसी गतिशील प्रणाली की ओर बढ़ना है जो एक साथ कई चलते हुए लक्ष्यों को ऊर्जा दे सके। व्यावहारिक उपयोग के लिए यह अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि उपग्रह और जमीनी वाहन लगातार अपनी स्थिति बदलते रहते हैं। एक अलग परीक्षण में 30 मीटर की दूरी पर 30 किमी/घंटा की गति से उड़ रहे एक ड्रोन ने स्थिर रूप से 143 वॉट बिजली प्राप्त की, जो यह दर्शाता है कि लक्ष्य के गतिशील होने पर भी प्रणाली सटीक बीम फोकस बनाए रखती है। इस पूरे सेटअप में 75 मीटर ऊंचे टॉवर पर लगा 4.8 मीटर का दर्पण, सौर पैनल, माइक्रोवेव कनवर्टर और चाइनीज एकेडमी ऑफ इंजीनियरिंग के डुआन बाओयान के नेतृत्व वाली टीम द्वारा विकसित रिसीविंग रेक्टिना शामिल है।
तुलना के तौर पर, 2022 में जब दुनिया की पहली पूर्ण-श्रृंखला सत्यापन प्रणाली पूरी हुई थी, तब इसकी दक्षता केवल 15.05 प्रतिशत थी। पिछले चार वर्षों के शोध के बाद दक्षता में आया यह लगभग एक-तिहाई सुधार वैज्ञानिक प्रगति की तेज रफ्तार को दर्शाता है, हालांकि कक्षा तक पहुँचने का रास्ता अभी भी बहुत लंबा है।
चुनौती की भयावहता को समझने के लिए यह ध्यान देना होगा कि 36 हजार किलोमीटर की ऊंचाई पर स्थित भू-स्थैतिक कक्षा की दूरी प्रयोगशाला परीक्षण के 100 मीटर की तुलना में लाखों गुना अधिक है। इसके लिए रिसीविंग और ट्रांसमिटिंग एंटेना के आकार को बढ़ाकर सैकड़ों मीटर तक करना होगा, अशांत वायुमंडल के माध्यम से हजारों किलोमीटर तक सटीक बीम संचरण सुनिश्चित करना होगा और अंतरिक्ष की कठोर परिस्थितियों में प्रणाली की मजबूती पर काम करना होगा। हालांकि अंतरिक्ष स्टेशन की तैनाती की समयसीमा और लागत अभी अनिश्चित है, लेकिन चीन ने आधिकारिक तौर पर 2030 को अंतरिक्ष में पहले मेगावाट-स्तर के परीक्षणों के लिए लक्षित वर्ष घोषित किया है।
इस प्रणाली के काम करने का सिद्धांत कहने में सरल है, लेकिन इसे लागू करना अत्यंत जटिल है। दर्पण सौर ऊर्जा को सिलिकॉन पैनलों पर केंद्रित करते हैं जो डीसी बिजली उत्पन्न करते हैं, जिसे बाद में माइक्रोवेव तरंगों में बदलकर एक संकीर्ण बीम के रूप में रिसीवर की ओर भेजा जाता है। रिसीवर की ओर एक विशेष रेक्टिना इन रेडियो तरंगों को वापस बिजली में परिवर्तित कर देता है। माइक्रोवेव का चुनाव सोच-समझकर किया गया है क्योंकि वे इन्फ्रारेड या दृश्य प्रकाश की तुलना में पृथ्वी के वायुमंडल को कम नुकसान के साथ पार कर सकते हैं, जो अंतरिक्ष से ऊर्जा भेजने के लिए अनिवार्य है।
यह परियोजना ओमेगा (OMEGA) आर्किटेक्चर पर आधारित है जिसे डुआन बाओयान की टीम ने 2014 में प्रस्तावित किया था। यह आर्किटेक्चर सौर ऊर्जा संकेंद्रण के गोलाकार सिद्धांतों और मॉड्यूल-आधारित डिजाइन का उपयोग करता है जिससे अंतरिक्ष में इसके घटकों को आसानी से जोड़ा जा सके। हाल के वर्षों में विकसित ओमेगा का वितरित संस्करण स्केलेबिलिटी की समस्या को हल करता है और कक्षीय संरचना में विफलता के जोखिम को कम करता है।
यह उपलब्धि व्यक्तिगत घटकों के जमीनी सत्यापन में वास्तविक प्रगति की पुष्टि तो करती है, लेकिन इसका अर्थ यह नहीं है कि व्यावसायिक अंतरिक्ष स्टेशन जल्द तैयार हो जाएगा। एंटेना के आकार को सैकड़ों गुना बढ़ाना, विशाल दूरियों पर वायुमंडल के माध्यम से बीम को नियंत्रित करना और पूरी प्रणाली की कार्यक्षमता को बढ़ाना जैसी प्रमुख इंजीनियरिंग चुनौतियां अभी भी बनी हुई हैं। 2022 के परीक्षणों की तुलना में ऊर्जा दक्षता में सुधार स्पष्ट है, लेकिन यह लंबी यात्रा का एक प्रारंभिक चरण मात्र है। 100 मीटर की दूरी पर मिली यह बढ़त दर्शाती है कि व्यक्तिगत कड़ियाँ मजबूत हो रही हैं, लेकिन उन्हें एक एकीकृत कक्षीय प्रणाली में ढालने के लिए तकनीकी क्रांतियों की आवश्यकता होगी जिनकी भविष्यवाणी फिलहाल असंभव है।
