Zespół z Uniwersytetu Elektronicznego w Xi'an pod kierownictwem akademika Duana Baoyana zaprezentował system bezprzewodowego przesyłu energii o mocy kilowatowej na dystansie przekraczającym 100 metrów — to kluczowy, choć na razie naziemny etap projektu „Zhuri” („W pogoni za Słońcem”).
Naukowcy z Uniwersytetu Xidian poinformowali o znaczącym postępie w pracach nad kosmiczną energetyką słoneczną. W ramach inicjatywy „Zhuri” opracowano naziemny system weryfikacyjny, który pozwala na jednoczesne przesyłanie energii za pomocą mikrofal do wielu poruszających się celów. Jest to jeden z najbardziej konkretnych testów technologii niezbędnych do budowy przyszłych orbitalnych stacji słonecznych, jakie przeprowadzono w ostatnim czasie.
System udowodnił już zdolność do przesyłu 1180 W na odległość około 100 metrów, osiągając sprawność DC-DC na poziomie 20,8% oraz wydajność skupienia wiązki rzędu 88%. W oddzielnym eksperymencie zapewniono stabilne 143 W dla poruszającego się drona znajdującego się w odległości 30 metrów i lecącego z prędkością 30 km/h. Wyniki te, ogłoszone w dniach 18–19 maja 2026 roku, stanowią postęp w rozwoju kluczowych technologii dla projektu, który docelowo zakłada umieszczenie gigantycznej elektrowni słonecznej na orbicie geostacjonarnej.
Obecny status projektu
Jest to naziemny system weryfikacyjny, a nie gotowy prototyp orbitalny. Prace badawcze na uniwersytecie trwają od kilku lat — już w 2022 roku powstało 75-metrowe stanowisko testowe. Nowy etap to udoskonalona instalacja z funkcją przesyłu wielopunktowego oraz wyższą precyzją nakierowywania wiązki. Do faktycznego wyniesienia aparatury na orbitę i przesyłania energii na Ziemię z dystansu tysięcy kilometrów wciąż daleka droga: plany zakładają budowę megawatowego demonstratora orbitalnego około 2030 roku, a większych systemów w późniejszym terminie.
Jak to działa
Panele słoneczne na orbicie będą zbierać energię niemal przez całą dobę, bez strat wynikających z obecności atmosfery czy nocy. Prąd jest konwertowany na mikrofale, które są kierowane wąską wiązką do naziemnych anten odbiorczych (rekten), gdzie następuje ich ponowna przemiana w energię elektryczną. Kluczowe ulepszenia w obecnym teście to precyzyjne sterowanie wiązką, redukcja strat oraz możliwość pracy z kilkoma ruchomymi odbiornikami. Odróżnia to ten system od wcześniejszych doświadczeń laboratoryjnych, w których odległości były mniejsze, a moce znacznie niższe.
Główne wyzwania
Mimo odnotowanego postępu, na drodze do celu pozostaje szereg poważnych przeszkód.
Po pierwsze, kwestia skalowania: przejście od 100 metrów na ziemi do 36 000 km na orbicie geostacjonarnej wymaga ekstremalnie dokładnego celowania wiązką w obiekty poruszające się względem Ziemi.
Po drugie, efektywność — sprawność DC-DC rzędu 20,8% na krótkim dystansie sugeruje, że przy rzeczywistych odległościach straty będą wyższe, przez co ogólna rentowność systemu pozostaje niepewna.
Po trzecie, bezpieczeństwo: potężne wiązki mikrofal muszą być całkowicie bezpieczne dla lotnictwa, ptaków oraz ludzi przebywających w pobliżu strefy odbioru.
Po czwarte, koszty wyniesienia i serwisowania gigantycznych konstrukcji na orbicie, a także wyzwania regulacyjne i międzynarodowe związane z wykorzystaniem przestrzeni kosmicznej i pasm częstotliwości do przesyłu energii.
Porównanie z alternatywami Rozwijany przez Chiny przesył mikrofalowy wykazuje większą „dojrzałość” niż systemy laserowe: lepiej przenika przez atmosferę na wybranych częstotliwościach i jest mniej podatny na warunki pogodowe. Z kolei systemy laserowe pozwalają na stosowanie mniejszych odbiorników. W porównaniu z naziemną energetyką słoneczną wspieraną przez akumulatory, wariant kosmiczny zapewnia ciągłą generację prądu, ale wymaga kolosalnych nakładów inwestycyjnych. Reaktory jądrowe małej mocy (SMR) lub naziemne OZE z magazynami energii wydają się na ten moment rozwiązaniami bardziej realistycznymi w perspektywie najbliższych dekad.
Perspektywy
Bieżący test to istotna demonstracja technologiczna, potwierdzająca postępy w kontroli wiązki mikrofalowej i przesyłu wielopunktowego. Przybliża on Chiny do stworzenia „orbitalnych stacji ładowania” dla satelitów, a w dalszej przyszłości także dla Ziemi. Jednak od naziemnych kilowatów do komercyjnych gigawatów na orbicie wiedzie długa droga pełna wyzwań inżynieryjnych i ekonomicznych. Kolejnymi logicznymi krokami będą rozszerzenie testów naziemnych, dopracowanie precyzji celowania na dużych dystansach oraz przygotowanie do eksperymentów w kosmosie. Projekt pozostaje jedną z najbardziej ambitnych inicjatyw w światowej energetyce kosmicznej, ale jego praktyczne zastosowanie będzie wymagało czasu i ogromnych zasobów.
