Команда университета Сидянь в Сиане добилась крупного прорыва в беспроводной передаче электроэнергии: они успешно направили 1180 Вт мощности на расстояние более 100 метров с помощью микроволнового луча в ходе наземных испытаний проекта «Чжури» («Погоня за солнцем»). При этом коэффициент передачи в цепочке «постоянный ток — постоянный ток» составил 20,8 процента, а коэффициент сбора луча достиг 88 процентов — показатели, которые демонстрируют заметный прогресс в технологии.
То, что выделяет эти испытания, — переход с фиксированной передачи на одну цель к динамической системе, способной одновременно питать несколько движущихся объектов. Это критически важно для практического применения: спутники и наземные аппараты постоянно меняют позицию. В отдельном тесте дрон, летящий со скоростью 30 км/ч на дистанции 30 метров, получил стабильные 143 Вт — показатель того, что система сохраняет точность наведения луча даже при движении цели. Установка включает 4,8-метровое зеркало на 75-метровой башне, солнечные панели, преобразователь в микроволны и приёмную антенну-ректификатор, разработанную командой под руководством Дуань Баояня из Китайской академии инженерных наук.
Для сравнения: в 2022 году, когда была завершена первая в мире полная верификационная система всей цепочки (от концентрации солнечного света до восстановления электричества на приёмнике), эффективность составляла только 15,05 процента. За четыре года исследования на этот раз вызванный рост эффективности на треть указывает на ускоренный научный прогресс — хотя путь до орбиты остаётся огромным.
Чтобы понять масштаб задачи: расстояние до геостационарной орбиты на высоте 36 тысяч километров в миллионы раз больше, чем 100 метров лабораторного теста. Потребуется увеличить приёмные и передающие антенны до десятков и сотен метров, обеспечить точное наведение луча через турбулентную атмосферу на тысячи километров, существенно повысить общую эффективность системы и решить критические вопросы надёжности и долговечности в условиях космоса. Стоимость и сроки развёртывания орбитальной станции пока не определены, хотя Китай официально назвал целевой год 2030 для первых мегаватт-масштабных испытаний в космосе.
Принцип работы системы прост на словах, но сложен в реализации. Зеркала концентрируют солнечный свет на кремниевых панелях, вырабатывающих постоянный ток; затем твёрдотельные преобразователи переводят его в микроволны сантиметрового диапазона, которые фокусируются в узкий луч и направляются на приёмник. На приёмной стороне специальная антенна-ректификатор преобразует радиоволны обратно в электричество. Микроволны выбраны не случайно: они с меньшими потерями проходят сквозь земную атмосферу, чем инфракрасное излучение или видимый свет, что критично для передачи энергии из космоса на Землю.
Проект опирается на архитектуру OMEGA, которую команда Дуань Баояня предложила в 2014 году. Эта архитектура использует сферические принципы концентрации солнечного света и модульный дизайн — компоненты смогут собираться в космосе как конструктор. Распределённая версия OMEGA, разработанная в последние годы, решает проблему масштабируемости и позволяет избежать единой точки отказа в орбитальной конструкции.
Достижение подтверждает реальный прогресс в наземной верификации отдельных компонентов, но не означает близость коммерческой орбитальной станции. Основные инженерные вызовы — увеличение масштабов антенн в сотни раз, управление лучом сквозь атмосферу на огромных расстояниях, повышение КПД всей системы в целом и обеспечение надёжности в условиях космоса — остаются нерешёнными. По сравнению с наземными тестами 2022 года улучшение энергетики заметно, но это только один этап долгого пути. Конкретный прирост эффективности на сотню метров показывает, что отработка отдельных звеньев цепи продвигается, но их интеграция в единую орбитальную систему потребует технических прорывов, которые пока невозможно предсказать.
