Trạm vũ trụ Trung Quốc sẽ thử truyền điện mặt trời về Trái đất

  •  
  • 209

Trạm Thiên Cung sẽ tham gia dự án thu thập năng lượng mặt trời trong không gian và truyền về Trái đất dưới dạng chùm vi sóng năng lượng cao.

Thiên Cung, trạm vũ trụ Trung Quốc, đi vào hoạt động đầy đủ khi module dịch vụ cuối cùng tên Mộng Thiên ghép nối đầu tháng 11. Trong một hội thảo hôm 22/11 tại Văn Xương, Hải Nam, Yang Hong, giám đốc thiết kế của trạm, cho biết trạm Thiên Cung sẽ đóng vai trò quan trọng trong dự án nhà máy năng lượng mặt trời trong không gian (SSPS) của Trung Quốc. Trạm sẽ cung cấp nền tảng thử nghiệm cho các thiết bị điện cao thế và giúp lắp ráp những cấu trúc siêu lớn. Theo Yang, trạm vũ trụ có tài nguyên và khả năng để thử nghiệm, kiểm định công nghệ chủ chốt, thúc đẩy đột phá công nghệ và thu thập dữ liệu thí nghiệm trên quỹ đạo cho dự án SSPS.

Trạm Thiên Cung sẽ trở thành nền tảng thử nghiệm công nghệ truyền điện mặt trời từ vũ trụ.
Trạm Thiên Cung sẽ trở thành nền tảng thử nghiệm công nghệ truyền điện mặt trời từ vũ trụ. (Ảnh: Xinhua).

Một bài báo công bố bởi nhóm dự án trên tạp chí Chinese Space Science and Technology hồi tháng 6 mô tả nhà máy năng lượng mặt trời cỡ lớn trong không gian của Trung Quốc sẽ là cấu trúc rộng một kilomet, truyền vi sóng với năng lượng cỡ gigawatt về Trái đất từ khoảng cách 36.000km. Khác với trang trại mặt trời thông thường chỉ hoạt động trong ngày, pin quang năng trong vũ trụ sẽ thu thập và truyền năng lượng 24 giờ một ngày. Chùm vi sóng có thể xuyên qua những đám mây và được thu nhận bởi ăngten trên mặt đất để sản xuất điện.

Vận hành trên quỹ đạo địa tĩnh, nhà máy không gian có thể hướng chùm vi sóng tới gần như bất kỳ địa điểm nào, trở thành một lựa chọn lý tưởng để cung cấp điện cho thiết bị quân sự hoặc căn cứ xa xôi. Yang chia sẻ, trạm vũ trụ Thiên Cung sẽ tham gia một số thí nghiệm quan trọng để biến nhà máy điện không gian thành hiện thực. Vài cổng bên ngoài trạm được thiết kế để cắm thiết bị điện công suất cao. Tuy nhiên, việc sản xuất dòng điện mạnh và biến đổi thành vi sóng sẽ tạo ra lượng nhiệt cực lớn và nhiều vấn đề không dễ giải quyết khác trong môi trường vũ trụ.

Trạm Thiên Cung là nền tảng lý tưởng để Trung Quốc đánh giá hiệu suất dài hạn của công nghệ mới và thiết bị trên quỹ đạo. Các nhà khoa học Trung Quốc cũng lên kế hoạch sử dụng tàu chở hàng (thường bốc cháy trong khí quyển sau nhiệm vụ) như một bộ phận cơ bản để xây dựng nhà máy điện không gian. Sử dụng vài cánh tay robot, trạm Thiên Cung có thể kết hợp vài tàu chở hàng và một số khối pin quang năng để tạo ra nguyên mẫu nhà máy điện.

Sau khi nâng lên quỹ đạo ở độ cao 100km phía trên trạm Thiên Cung bằng động cơ đẩy ion nhằm đảm bảo an toàn, nhà máy điện cỡ nhỏ này sẽ thực hiện thí nghiệm nhằm kiểm định công nghệ dùng cho nhà máy cỡ lớn, bao gồm truyền năng lượng vi sóng và dùng chùm laser năng lượng cao để cấp điện cho một vệ tinh.

Trung Quốc lên kế hoạch tiến hành thí truyền năng lượng từ không gian về Trái đất đầu tiên trong vòng vài năm tới. Nhà máy điện nhỏ có thể cung cấp điện cho các căn cứ quân sự xa xôi sẽ hoạt động vào thập niên 2030 và dự kiến sản xuất điện thương mại sẽ bắt đầu vào thập niên 2050.

Ngoài Trung Quốc, Không quân Mỹ cũng lên kế hoạch phóng vệ tinh vào năm 2025 có thể sản xuất và truyền chùm vi sóng tập trung từ quỹ đạo gần Trái đất. Một số nghiên cứu chỉ ra vi sóng chủ yếu ở cùng tần số như bộ định tuyến không dây, sẽ an toàn với con người trừ khi có người tiến vào khu vực thu sóng. Tuy nhiên, nhắm chùm năng lượng vào địa điểm chính xác trên Trái đất qua khoảng cách hàng chục nghìn kilomet vẫn là thách thức lớn. Một số nhà nghiên cứu cũng cảnh báo truyền năng lượng mạnh liên tục giữa không gian và Trái đất có thể gây rối loạn tầng điện ly, dẫn tới ảnh hưởng ngoài mong đợi lên môi trường Trái đất.

Cập nhật: 26/11/2022 VnExpress
  • 209

Theo dõi cộng đồng KhoaHoc.tv trên facebook