TRUNG QUỐC - Các nhà khoa học vừa thử nghiệm thành công một hệ thống truyền điện không dây mặt đất có khả năng cấp điện đồng thời cho nhiều mục tiêu đang di chuyển, đánh dấu bước tiến lớn trong cuộc đua khai thác năng lượng Mặt Trời từ không gian.

Hiện nay, nhiều vệ tinh quỹ đạo tầm thấp chỉ có thể tạo điện khoảng 60 phút trong mỗi vòng quay kéo dài 96 phút. Trong thời gian còn lại, chúng nằm trong vùng bóng tối của Trái Đất và phải phụ thuộc hoàn toàn vào pin tích trữ. Theo giáo sư Duan, mạng lưới sạc điện ngoài không gian sẽ giúp giảm sự phụ thuộc vào các tấm pin Mặt Trời riêng lẻ, cho phép vệ tinh nạp năng lượng ngay trên quỹ đạo.

Để hiện thực hóa mục tiêu này, năm 2014, nhóm nghiên cứu đã đề xuất thiết kế OMEGA sử dụng nguyên lý hình cầu đặc biệt để tập trung ánh sáng Mặt Trời. Đến tháng 6/2022, nhóm xây dựng hệ thống kiểm chứng mặt đất hoàn chỉnh đầu tiên trên thế giới, thử nghiệm thành công toàn bộ quy trình - từ thu ánh sáng Mặt Trời, chuyển thành điện năng, biến đổi thành vi sóng, truyền đi rồi chuyển đổi trở lại thành điện năng trên mặt đất.

Phiên bản mới nhất mang tên Distributed OMEGA được phát triển nhằm giải quyết bài toán kỹ thuật phức tạp trong việc xây dựng và duy trì các lưới điện quy mô lớn ngoài không gian. Hệ thống sử dụng các mô-đun tiêu chuẩn hóa, độc lập, có thể lắp ráp hoặc thay thế trên quỹ đạo như các khối LEGO.

Dữ liệu thử nghiệm mới cho thấy hiệu suất đã cải thiện đáng kể so với năm 2022. Ở khoảng cách hơn 100m, hệ thống đạt hiệu suất chuyển đổi và truyền tải điện một chiều đạt 20,8%, tăng so với mức 15,05% trước đây. Hiệu suất thu chùm sóng đạt 88%, giúp chùm vi sóng tập trung chính xác vào mục tiêu.

Nhóm nghiên cứu cũng giải quyết được bài toán theo dõi mục tiêu chuyển động với độ chính xác cao. Trong một thử nghiệm mô phỏng, thiết bị bay không người lái di chuyển với tốc độ 30km/h đã nhận ổn định 143W điện ở khoảng cách 30m. Đây được xem là yếu tố then chốt cho các ứng dụng ngoài không gian, nơi vệ tinh và trạm quỹ đạo luôn chuyển động tương đối với nhau.

Hội đồng chuyên gia do Trung tâm Chuyển giao Công nghệ tỉnh Thiểm Tây thành lập đánh giá dự án đã đạt trình độ hàng đầu thế giới và có tiềm năng lớn về ứng dụng công nghiệp cũng như kỹ thuật.