Галактичне живлення. Як стартапи планують передати сонячну енергію з космосу на Землю

Ідея полягає у розміщенні супутників на висоті 36 тисяч кілометрів, де сонце світить майже постійно. Там зібрана енергія перетворюватиметься на лазерний промінь, спрямований на вже існуючі на Землі сонячні парки. Для прийому енергії не знадобиться екзотичне обладнання — з цим упораються й стандартні фотоелектричні панелі. Щойно сонце сяде, станція перемкнеться з прямого сонячного світла на лазерне з космосу.

Щоб довести серйозність намірів, у листопаді 2025 року Overview Energy провела повітряний тест. Розробники встановили лазерну систему на літак Cessna Caravan і з висоти понад 5 тисяч метрів передали енергію на звичайні сонячні панелі, розташовані на відстані понад 5 кілометрів. Система автономно знайшла ціль, зафіксувалася і направила на неї безпечний для людського ока промінь, який панелі успішно перетворили на електрику.

Плани у компанії масштабні: Overview прагне запустити пілотний супутник на низьку навколоземну орбіту вже у 2028 році, а до 2030-го — почати передавати мегавати енергії з геостаціонарної орбіти, якщо все піде за планом.

Лазер проти «мікрохвильовки»

Концепція космічної сонячної енергетики не нова. Американський інженер Пітер Глейзер описав подібну ідею ще в 1968 році, пропонуючи використовувати мікрохвилі та спеціальні поля антен. Звучить і справді заманливо: у космосі ж не буває ночей чи поганої погоди, тому сонячні панелі зможуть утримувати стабільну потужність замість коливань, характерних для наземних установок.

«Інтенсивність сонячного світла в космосі також значно вища, — додає Девід Гомфрей, головний технічний директор та співзасновник компанії Space Solar. — А це означає, що космічні панелі генерують набагато більше енергії на квадратний метр, ніж їхні наземні аналоги, звільняючи цінну землю».

У 2015 році Японське агентство аерокосмічних досліджень (JAXA) спільно з Mitsubishi продемонстрували передачу енергії за допомогою мікрохвиль: спочатку передали 1,8 кіловата з «точковою точністю» на 55 метрів, а згодом — 10 кіловат на 500 метрів. Видання IEEE Spectrum зазначає, що японські дослідники вважають лазери неефективними через їхню нездатність пробиватися крізь хмари, тому у своїх планах на гігаватні станції 2030-х років JAXA робить ставку саме на мікрохвилі.

По інший бік океану Каліфорнійський технологічний інститут (Caltech) вже провів випробування в космосі. У 2023 році їхній демонстратор SSPD-1 показав, що гнучка мікрохвильова антена MAPLE здатна бездротово передавати енергію на орбіті та навіть надіслати сигнал на дах університету в Пасадені.

Та є одна велика проблема. У торішньому звіті NASA оцінило вартість електроенергії з космосу в діапазоні 0,61−1,59 долара за кіловат-годину, тоді як наземна «зелена» енергія коштує 0,02−0,05 долара. Тобто космічна електрика наразі в 12−80 разів дорожча, здебільшого через високу вартість запусків.

Конкурентною цю технологію можуть зробити зокрема:

• • нижча вартість запуску;
• • дешевші сервісні та сміттєзбиральні апарати;
• • подовжений до 15 років термін експлуатації обладнання.

Overview Energy робить ставку саме на лазери, тому що вони дозволяють використовувати вже наявні сонячні ферми замість будівництва нових гігантських антен-приймачів, і це дешевше. Але в такому разі буквально кожен етап перетворення енергії від Сонця має бути достатньо ефективним, інакше всі переваги збору енергії в космосі за допомогою лазера просто не окупляться.

Конкуренція за космос

Overview — не єдина, хто намагається перетворити орбіту на гігантський подовжувач. TechCrunch зазначає, що каліфорнійська Aetherflux також робить ставку на лазери, тоді як компанія Emrod та партнерство Virtus Solis/Orbital Composites просувають мікрохвильові системи, які потребують спеціальних приймальних полів на Землі.

Найгучніше про свої амбіції заявляє Aetherflux, яка планує створити «американську енергомережу в космосі». За даними Space.com, цей стартап хоче запустити сузір'я супутників під назвою Galactic Brain (Галактичний мозок). Ідея в тому, щоб супутники одночасно живили центри обробки даних для штучного інтелекту прямо на орбіті, а надлишок енергії відправляли на Землю.

В Aetherflux стверджують, що постійне сонце та холод космосу зроблять орбітальні обчислення дешевшими, ніж наземні, де енергія та охолодження стають дефіцитними. Запуск першого вузла запланований на 2027 рік.

А на фланзі мікрохвильових технологій Emrod уклала угоду з новозеландською енергетичною компанією Powerco для тестування бездротової передачі. Засновник компанії Грег Кушнір в інтерв'ю виданню New Atlas наголосив, що ця система має запобіжники для захисту людей.

«Наш вплив на навколишнє середовище набагато, набагато менший, ніж у звичайних ліній. Енергія передається між двома точками, від точки до точки. Навколо неї абсолютно нічого немає. Ніяких хвиль, ніякого випромінювання, ніякого удар», — пояснює Кушнір.

В масштабах усього світу втілення космічної сонячної енергетики в життя може обернутися ще грандіознішими цифрами.

Якщо інженерам вдасться подолати технічні бар'єри, а економістам — знизити вартість до прийнятного рівня, орбіта навколо Землі перетвориться на вічну цілодобову батарейку для всієї планети.