Енергија из Космоса: Како НАСА и Ascent Solar-ови фини филмови обликују будућност енергије базиране у свемиру

• Соларна енергија из свемира: Пазарни пејзаж и растућа потражња
• Напретак у финим филмовима соларних панела и технологијама преноса енергије
• Кључни играчи и стратешке сарадње у енергији из свемира на Земљу
• Пројектована експанзија и могућности инвестирања у пренос енергије из свемира
• Географски хитне локације и политички покретачи за иницијативе засноване на енергији из свемира
• Иновације нове генерације и пут напред за пренос енергије из свемира на Земљу
• Баријере, ризици и стратешке могућности у преносу енергије из свемира
• Извори и референце

“Резиме вест о свемиру: Јул 2025. Старији аеросаналист уточњава анализу наставка експанзије SpaceX-овог Starlink-а и преломних тренутака Falcon 9. SpaceX и даље доминира комерцијалним лансерима, а његова Starlink констелација расте непредвидивом брзином.” (извор)

Соларна енергија из свемира: Пазарни пејзаж и растућа потражња

Концепт соларне енергије из свемира (SBSP) дуго обећава револуционарни напредак у производњи чисте енергије, хватајући соларну енергију у орбити и преносећи је на Земљу. Недавни развоји, посебно сарадња између НАСА-е и Ascent Solar Technologies, ближе приближавају ову визију реалности. Њихов рад се фокусира на напредне фине фолне фотонапонске низове дизајниране за ефикасну производњу енергије и бежични пренос из свемира на копнене примаче.

У 2023. години, НАСА је изабрала Ascent Solar да развије лагане, флексибилне фине филмове соларних панела за своје иницијативе преноса енергије из свемира. Ови панели, направљени од CIGS (бакар индијум галјум селенид) материјала, нуде високу ефикасност и издржљивост, истовремено драстично смањујући масу и трошкове лансирања у поређењу са традиционалним силиконским панелима (NASA). Фина филмска технологија је кључна за SBSP, јер свако смањење килограма у маси лансирања подразумева значајне уштеде трошкова и већу могућност ширења.

Пазарни пејзаж SBSP брзо се развија. Према извештају из 2024. године од MarketsandMarkets, глобално тржиште SBSP пројектује се да ће достићи 4.5 милијарди долара до 2030. године, растући по CAGR од 8.2% од 2024. године. Овог раста покреће повећана потражња за енергијом, циљеви декарбонизације и потреба за отпорним, офф-грид решењима. Регион Азија и Пацифик, предвођен Јапаном и Кином, инвентира значајна улагања у научна истраживања и пилот пројекте SBSP, док Сједињене Државе користе јавна-приватна партнерства за убрзање спремности технологије.

• Технички тренутци: У 2023. години, Caltech-ов пројекат Solar Power (SSPP) успешно је демонстрирао бежични пренос енергије у свемиру, потврђујући изводљивост преноса енергије на Земљу (Caltech).
• Растућа потражња: Агентуре за одбрану, удаљене заједнице и тиму за реаговање у случају катастрофа идентификовани су као рани усвајачи, тражећи поуздане, брзо доступне изворе енергије независне од копнене инфраструктуре.
• Изазови: Регулаторни оквири, ефикасност преноса и инфраструктура копнених примача остају препреке, али текући истраживања и развој и међународна сарадња се баве овим проблемима.

Пројекат финог филма НАСА-е и Ascent Solar-а представља убрзавајућу инерцију у SBSP. Како техничке баријере падају и расте пазарна потражња, пренос енергије из свемира на Земљу спреман је да постане трансформишућа сила у глобалном енергетском пејзажу.

Напредак у финим филмовима соларних панела и технологијама преноса енергије

Недавни напредци у финим филмовима соларних панела и технологијама преноса енергије брзо трансформишу перспективе за соларну енергију из свемира (SBSP). Значајан тренутак постигнут је 2024. године када је НАСА, у сарадњи са Ascent Solar Technologies, успешно тестирала лаган, флексибилан фини филмски соларни панел дизајниран за пренос енергије из свемира на Земљу (NASA). Ова сарадња има за циљ да реши критичан изазов ефикасног хватања соларне енергије у свемиру и њеног бежичног преноса на копнене примаче, концепт који је дуго сматран потенцијалним преобратом у глобалном снабдевању енергијом.

Фини стубови Ascent Solar користе CIGS (бакар индијум галјум селенид) технологију, која нуди високу ефикасност (до 17.8% у лабораторијама) и изузетну флексибилност у поређењу са традиционалним панелима на бази силикона (Ascent Solar). Ови панели су ултра лакши – мање од 1 килограма по квадратном метру – што их чини идеалним за распоређивање у свемиру, где је маса за лансирање критично ограничење. У 2023. години, Ascent Solar је испоручила прототип ниске снаге од 200 ватта НАСА-у за интеграцију у агенцијске експерименте преноса енергије из свемира (NASA News).

Срж процеса преноса енергије укључује претварање информација о прикупљеној соларној енергији у микровалне или ласерски зраке, који се затим преносе на копнене ректенне антене (rectifying antennas) које енергију поново претварају у електричну енергију. У недавној тестирању, НАСА је демонстрирала безбедан и ефикасан пренос од 1.6 киловата енергије на удаљености од 1 километара коришћењем микровалног преноса, са ефикасностима конверзије које прелазе 40% на обе стране (NASA Power Beaming Demo).

• Скалабилност: Фини филмови се могу произвести у великим листовима, омогућавајући изградњу више мегаватних соларних фарми у свемиру.
• Издржљивост: CIGS фини филмови су отпорни на зрачење и температурне екстреме, што је кључно за дугорочне свемирске операције.
• Смањење трошкова: Лагана природа финих филмова значајно снижава трошкове лансирања и распоредне мрежне компоненте.

С овим напредцима, НАСА и Ascent Solar постављају сцену за прве практичне демонстрације контиуиране, обновљиве енергије преносиве из свемира на Земљу. Уколико се ове технологије развију, могле би пружити поуздан, 24/7 извор енергије, независно од временских услова или дневне светлости, и играти кључну улогу у глобалној транзицији на чисту енергију (IEA Renewables 2023).

Кључни играчи и стратешке сарадње у енергији из свемира на Земљу

Трагање за соларном енергијом из свемира (SBSP) убрзала је у последњим годинама, са НАСА-ом и иноваторима из приватног сектора попут Ascent Solar Technologies на челу. Њихова сарадња представља одлучујући развој у потрази за преносом енергије из орбите на Земљу, користећи напредну технологију финих филмова фотонапонских (PV) модула како би пренос из свемира на Земљу био изводљивији и ефикаснији.

Улога и визија НАСА-е

• НАСА већ дуго залаже за SBSP као потенцијално решење глобалних енергетских изазова, финансирајући истраживања и демонстрационе пројекте корак по корак у оквиру своје Дирекције за свемирске технологије (NASA).
• У 2023. години, НАСА је одобрила уговор Ascent Solar-у у оквиру програма малих иновација (SBIR) за развој лаганих, флексибилних соларних модула оптимизованих за свемирску употебу (NASA Press Release).

Пробој Ascent Solar у финим филмовима

• Ascent Solar специјализује се за CIGS (бакар индијум галјум селенид) фотонапонску технологију, која нуди високе односе снаге и масе и флексибилност—критичне за свемирске примене (Ascent Solar).
• Њихови најновији модули постижу ефикасности изнад 15% и могу се савити или сачувати за компактно лансирање, а затим се распростирати у орбити за максимално хватање енергије (PV Tech).

Стратешка сарадња: Постављање основе за пренос енергије

• НАСА × Ascent Solar партнерство има за циљ интеграцију ових финих панела у прототипске SBSP системе, који би прикупљали соларну енергију у свемиру и претварали је у микровалне или ласере за пренос на копнене примаче.
• Недавне лабораторијске демонстрације показале су успешан бежични пренос енергије на кратким раздаљинама, са плановима да се развију тестови на орбиталном нивоу до 2027. године (Space.com).
• Ова сарадња је део ширег тренда, где друге агенције као што је Министарство одбране САД и међународни партнери такође улажу у SBSP истраживања (Министарство одбране САД).

Како технологија напредује, НАСА × Ascent Solar алијанса је спремна да игра одлучујућу улогу у комерцијализацији енергије из свемира на Земљу, потенцијално трансформишући глобални енергетски пејзаж и напредујући визију чисте, континуиране енергије из свемира.

Пројектована експанзија и могућности инвестирања у пренос енергије из свемира

Сарадња између НАСА-е и Ascent Solar Technologies означава одлучујући тренутак у развоју соларне енергије из свемира (SBSP), посебно у контексту преноса енергије из орбите на Земљу. Лагани и флексибилни панели Ascent Solar развијају се за иницијативе преноса енергије из свемира, имајући за циљ демонстрацију изводљивости прикупљања соларне енергије у свемиру и њеног бежичног преноса на копнене примаче. Ова технологија могла би револуционисати глобална енергетска тржишта пружањем константне, независне од метеоролошких услова, енергије, решавајући питања енергетске сигурности и одрживости.

Недавни напредак убрзао је рок за практичне демонстрације. У 2023. години, НАСА је изабрала Ascent Solar за развој финих филмова нове генерације за своје експерименте преноса енергије из свемира, ослањајући се на својству CIGS (бакар-индијум-галјум-селенид) технологије (NASA). Ови панели су дизајнирани да буду високоефикасни, лагани и способни да издрже сурове услове свемира, чинећи их идеалним за распоређивање на сателитима и орбиталним платформама.

Глобално тржиште SBSP пројектује се да ће значајно расти, с проценама да би могло достићи 15.3 милијарди долара до 2032. године, са ширењем по CAGR од 8.2% од 2023. (Precedence Research). Успешна демонстрација преноса енергије из свемира на Земљу откључала би значајне могућности улагања у неколико сектора:

• Производња сателита: Потражња за напредним соларним панелима и модулима преноса енергије очекује се да ће доживети експлозију, олакшавајући компанијама специјализованим за лагана, високоефикасна фотонапонска решења.
• Инфраструктура на копну: Развој ректенних антене и система за складиштење енергије за пријем и расподелу пренетих енергије захтеваће значајне капитале.
• Комуналне услуге: Комуналне компаније могу улагати у SBSP као начин да разноврсте енергетске портфолије и побољшају отпорност мреже, посебно у удаљеним или природно угроженим подручјима.
• Ризични капитал и приватни капитал: Рано финансирање преносе у SBSP стартапове, са значајним инвестицијама у 2023. и 2024. години које циљају компаније које развијају бежични пренос енергије и технологије орбиталне монтаже (SpaceNews).

Док НАСА и Ascent Solar напредују са својим пројектом финих филмова, постављање је постављено за нову еру у чистој енергији. Спајање јавних и приватних улагања, уз брзи технолошки напредак, позиционира пренос енергије из свемира на Земљу као трансформативну могућност за глобални енергетски пејзаж.

Географски хитни локалитети и политички покретачи за иницијативе засноване на енергији из свемира

Тражење соларне енергије из свемира (SBSP) добило је значајан замах, са географским и политичким покретачима који се спајају да убрзају иновације. Значајан тренутак је сарадња између НАСА-е и Ascent Solar Technologies, која има за циљ демонстрацију изводљивости преноса соларне енергије из свемира на Земљу коришћењем напредних финих фотонапонских филмова. Ова иницијатива део је ширег тренда, будући да државе и агенције признају потенцијал SBSP за предају чисте, континуиране енергије и решавање проблема енергетске безбедности на копну.

• Сједињене Државе: Сједињене Државе су постале лидер у истраживању SBSP, са НАСА-иним Артемис програмом и Министарством одбране које истражују орбитални пренос енергије за цивилне и војне примене. НАСА × Ascent Solar пројекат користи лагане, флексибилне фине фильме соларних панела, који су критични за смањење трошкова лансирања и povećanje ефикасности хватања енергије у орбити (NASA).
• Јапан: Министарство економије, трговине и индустрије Јапана поставило је амбициозне циљеве за SBSP, настојећи демонстрацију преноса енергије из свемира на Земљу до средине 2020-их. Програм Свемирских система соларне енергије (SSPS) у земљи је глобални лидер, са партнерствима између владе и индустрије која подстичу брз напредак.
• Европа: Европска свемирска агенција (ESA) покренула је Solaris иницијативу 2022. године за оцену изводљивости SBSP за енергетску транзицију континента. Програм Solaris процењује регулаторне оквире, техничке изазове и могућности међународне сарадње.
• Кина: Кина је најавила планове за изградњу које соларне енергије из свемира до 2028. године, с циљем преноса енергије на копнене станице путем микровалова или ласера. Ово се уклапа у широј стратегији Кине да буде водећа у обновљивим изворима енергије и свемирским технологијама.

Политички покретачи укључују декарбонизационе мандате, енергетску безбедност и потребу за отпорним инфраструктурама. Доказивање концепта НАСА × Ascent Solar је стратешки корак, показујући како јавне и приватне партнерства и међународно такмичење обликују будућност преноса енергије из свемира на Земљу. Како ови пројекти напредују, регулаторни оквири и сарадња на међународном нивоу биће од виталног значаја за решавање расподеле спектра, безбедности и утицаја на животну средину (IEA).

Иновације нове генерације и пут напред за пренос енергије из свемира на Земљу

Тражење соларне енергије из свемира (SBSP) убрзало се у последњим годинама, с НАСА-ом и приватним партнерима попут Ascent Solar Technologies на челу следећих генерацијских иновација. Основа концепта подразумева хватање соларне енергије у орбити—где је сунчева светлост константна и непропусна за атмосферу—и бежични пренос на Земљу, потенцијално револуционишући глобално снабдевање енергијом.

У 2023. години, НАСА је изабрала Ascent Solar да развије напредне фине панеле за фотонапон (PV) за своје иницијативе преноса енергије из свемира на Земљу. Ascent-ови лагани, флексибилни CIGS (бакар индијум галјум селенид) соларни модули су дизајнирани за максимално повећање односа снаге и масе, критичан фактор за економична лансирања и распоређивање у великом обиму у орбити (NASA). Ови панели се могу стегнути за компактно складиштење, а затим распрастирати у свемиру, олакшавајући изградњу соларних фарми у орбити величине километара.

Следећи корак је бежични пренос енергије. НАСА-ина мапа пута укључује коришћење микровални или ласерских зракова за слање прикупљене енергије копненим примачима, познатим као ректене. Недавне лабораторијске демонстрације постигле су ефикасности преноса од 40–50% на кратким раздаљинама, а у 2023. години, ПРМ-ФК експеримент након X-37B свемирског авиона успешно је претворио соларну енергију у микровалне у орбити, што је представљало значајан напредак.

• Скалабилност: Ascent Solar-ова фина технологија омогућава модуларне, скалабилне панеле, потенцијално генеришући гигавате снаге у будућности (Ascent Solar).
• Смањење трошкова: Лагана природа тонских фотонапонских панела смањује трошкове лансирања, главну баријеру за изводљивост SBSP.
• Континуирана енергија: Соларни панели у свемиру могу испоручивати непрекидну енергију, за разлику од терестријалних соларних фарми на које утичу временски услови и ноћне сатнице.

Гледајући напред, НАСА и њени партнери циљају демонстрацију преноса од краја до краја у орбити у наредних пет година. Министарство одбране Сједињених Држава и међународне агенције такође улажу у SBSP, признајући његов потенцијал за енергетску безбедност и отпорност на катастрофе (Министарство енергетике САД). Иако остају технички и регулаторни изазови, сарадња између НАСА-е и Ascent Solar поставља основу за нову еру чисте, свемирске енергије за Земљу.

Баријере, ризици и стратешке могућности у преносу енергије из свемира

Концепт преноса соларне енергије из свемира на Земљу—познат као соларна енергија из свемира (SBSP)—одувек је био заводљиво решење глобалних енергетских потреба. Недавни развоји, посебно сарадња између НАСА-е и Ascent Solar Technologies, приближавају ову визију реалности. Њихов рад на финим фотонапонским панелима представља значајан корак ка практичном преносу енергије из свемира на Земљу, али пут напред је обележен техничким, регулаторним и економским изазовима, као и стратешким могућностима.

• Tехничке баријере и ризици:
  • Ефикасност и издржљивост: Фини панели Ascent Solar, који користе лагане, флексибилне материјале, дизајнирани су за максимално повећање односа снаге и масе—критични за свемирску употребу (NASA). Међутим, ови материјали морају издржати сурове свемирске услове, укључујући радијацију, температурне екстреме и ударе микрометеорита, што може смањити учинак током времена.
  • Бежични пренос енергије: Претварање соларне енергије у микровалне или ласере за пренос на Земљу, а потом назад у електричну енергију, укључује значајне губитке енергије. Тренутна ефикасност микровалног преноса износи око 40–50%, а системи засновани на ласерима су подложни атмосферској атенуацији и проблемима безбедности (Nature Energy).
  • Инфраструктура на терену: Станице за пријем, тј. ректене, захтевају велике површине земље и морају бити постављене да минимизирају ризике за животну средину и јавно здравље.
• Регулаторни и безбедносни ризици:
  • Атрибуција спектра: Преношење енергије путем микровалова или ласера захтева међународну координацију да избегне интерференцију са комуникацијама и осигура безбедност (ITU).
  • Геополитика: Двоструке употребе високих технологија за пренос енергије подижу безбедносне и оружане бриге, што захтева чврсту контролу.
• Стратешке могућности:
  • 24/7 обновљива енергија: Соларни панели у свемиру могу континуирано прикупљати енергију, не подлежући временским условима или ноћи, пружајући стабилан, хомогенизовани обновљиви извор енергије.
  • Реаговање на катастрофе и удаљена енергија: Брзо распоређивање пренетих енергија могло би подржати зоне катастрофе или удаљена подручја где недостаје инфраструктура мреже.
  • Комерцијална и међународна сарадња: Напредак НАСА-е и Ascent Solar-а могао би подстаћи партнерства јавног и приватног сектора и међународне конзорцијуме, убрзавајући комерцијализацију и смањење трошкова (Energy Manager Today).

Иако је НАСА × Ascent Solar фини филмски пројекат значајан корак, превазилажење техничких, регулаторних и економских баријера ће захтевати континуирано улагање и глобалну сарадњу. Потенцијалне награде—чиста, константна и скалабилна енергија—чине ово стратешком границом за предстојеће деценије.

Извори и референце

• Пренос енергије: НАСА × Ascent Solar-ови фини филмови постављају основу за пренос енергије из свемира на Земљу
• NASA
• MarketsandMarkets
• Caltech
• IEA
• PV Tech
• Space.com
• Precedence Research
• SpaceNews
• Solaris
• соларна енергија из свемира до 2028. године
• Nature Energy
• ITU