Energi från kosmos: Hur NASA och Ascent Solars tunnfilmarrayer formar framtiden för rymdbaserad energitransmission

• Rymdbaserad solenergi: Marknadens landskap och växande efterfrågan
• Framsteg inom tunnfilmssolarrayer och energibeamingteknologier
• Nyckelaktörer och strategiska samarbeten inom rymd-till-jord energi
• Förväntad expansion och investeringsmöjligheter inom rymdenergitransmission
• Geografiska platser och politiska drivkrafter för rymdbaserade energiinvesteringar
• Nästa generations innovationer och vägen framåt för rymd-till-jord kraft
• Hinder, risker och strategiska möjligheter inom rymdbaserad energitransmission
• Källor & Referenser

“Rymdnyheter Sammanfattning: Juli 2025 Senior Aerospace Editors uttömmande analys av SpaceXs oändliga Starlink-expansion och Falcon 9-milstolpar SpaceX fortsätter att dominera den kommersiella lanseringsmarknaden, med sin Starlink-konstellation som växer i en oöverträffad takt.” (källa)

Rymdbaserad solenergi: Marknadens landskap och växande efterfrågan

Konceptet rymdbaserad solenergi (SBSP) har länge lovat ett revolutionärt språng inom ren energiproduktion genom att fånga solenergi i omloppsbana och överföra den till jorden. Nyliga utvecklingar, särskilt samarbetet mellan NASA och Ascent Solar Technologies, för denna vision närmare verkligheten. Deras arbete fokuserar på avancerade tunnfilmssolcellsarrayer som är utformade för effektiv energiproduktion och trådlös överföring från rymden till jordbaserade mottagare.

År 2023 valde NASA Ascent Solar för att utveckla lätta, flexibla tunnfilmssolarrayer för sina rymdbaserade energibeaminginitiativ. Dessa arrayer, tillverkade av CIGS (koppar-indium-gallium-selenid) material, erbjuder hög effektivitet och hållbarhet samtidigt som de drastiskt minskar lanseringsvikt och kostnad jämfört med traditionella kiselpaneler (NASA). Tunnfilmsteknologin är avgörande för SBSP, eftersom varje kilogram som sparas vid lansering översätts till betydande kostnadsbesparingar och större skalbarhet.

Marknadslandskapet för SBSP utvecklas snabbt. Enligt en rapport från 2024 av MarketsandMarkets förväntas den globala SBSP-marknaden nå 4,5 miljarder dollar till 2030, med en årlig tillväxttakt (CAGR) på 8,2 % från 2024. Denna tillväxt drivs av en ökande energiefterfrågan, avkarboniseringsmål och behovet av motståndskraftiga, off-grid energilösningar. Asien-Stillahavsområdet, lett av Japan och Kina, investerar kraftigt i SBSP-forskning och pilotprojekt, medan USA utnyttjar offentligt-privata partnerskap för att påskynda teknologisk beredskap.

• Tekniska milstolpar: År 2023 visade Caltech Space Solar Power Project (SSPP) framgångsrikt trådlös energitransmission i rymden, vilket bekräftar genomförbarheten av att sända energi till jorden (Caltech).
• Växande efterfrågan: Försvarsmyndigheter, avlägsna samhällen och katastrofrespons-team identifieras som tidiga användare som söker pålitliga, snabbt utplacerade energikällor oberoende av terrestrisk infrastruktur.
• Utmaningar: Regulatoriska ramar, transmissions effektivitet och markmottagarinfrastruktur kvarstår som hinder, men pågående forskning och utveckling och internationellt samarbete adresserar dessa problem.

Nasa och Ascent Solars tunnfilmarrayer exemplifierar den accelererande takten inom SBSP. Eftersom tekniska hinder faller och marknadsefterfrågan växer, är rymd-till-jord energitransmission på väg att bli en transformativ kraft i det globala energilandskapet.

Framsteg inom tunnfilmssolarrayer och energibeamingteknologier

Nyligen har framsteg inom tunnfilmssolarrayer och energibeaming-teknologier snabbt transformerat utsikterna för rymdbaserad solenergi (SBSP). En anmärkningsvärd milstolpe uppnåddes 2024 när NASA, i samarbete med Ascent Solar Technologies, framgångsrikt testade en lätt, flexibel tunnfilmssolarray designad för rymd-till-jord energitransmission (NASA). Detta partnerskap syftar till att adressera den kritiska utmaningen att effektivt fånga solenergi i rymden och överföra den trådlöst till jordbaserade mottagare, ett koncept som länge betraktats som en potentiell speländrare för den globala energiförsörjningen.

Ascent Solars tunnfilmssolarrayer använder CIGS (koppar-indium-gallium-selenid) teknologi, som erbjuder hög effektivitet (upp till 17,8 % i laboratoriemiljö) och exceptionell flexibilitet jämfört med traditionella kiselbaserade paneler (Ascent Solar). Dessa arrayer är ultralätta—mindre än 1 kilogram per kvadratmeter—vilket gör dem idealiska för rymdinstallation, där lanseringsvikt är en kritisk begränsning. År 2023 levererade Ascent Solar en 200-watt prototyp-array till NASA för integration i agenturens rymdbaserade energibeamingexperiment (NASA News).

Kärnan i energibeamingprocessen innebär att den insamlade solenergin omvandlas till mikrovågor eller laserstrålar, som sedan överförs till jordbaserade rektennor (reparationsantennor) som omvandlar energin tillbaka till elektricitet. I nyligen genomförda tester visade NASA att 1,6 kilowatt kraft säkert och effektivt kunde överföras över en sträcka av 1 kilometer med hjälp av mikrovågsbeaming, med omvandlingseffektivitet som översteg 40 % i båda riktningar (NASA Power Beaming Demo).

• Skalbarhet: Tunnfilmssolarrayer kan tillverkas i stora ark, vilket möjliggör byggandet av flera megawatt rymdbaserade solkraftverk.
• Hållbarhet: CIGS-tunnfilmer är motståndskraftiga mot strålning och temperaturer, avgörande för långsiktiga rymdoperationer.
• Kostnadsreduktion: Den lätta naturen av tunnfilmssolarrayer sänker avsevärt lanserings- och installationskostnader.

Med dessa framsteg banar NASA och Ascent Solar vägen för de första praktiska demonstrationerna av kontinuerlig, förnybar energi som sänds från rymden till jorden. Om den skalas kan denna teknik tillhandahålla en pålitlig, 24/7 energikälla, oberoende av väder eller dagsljus, och spela en avgörande roll i den globala övergången till ren energi (IEA Renewables 2023).

Nyckelaktörer och strategiska samarbeten inom rymd-till-jord energi

Sökandet efter rymdbaserad solenergi (SBSP) har accelererat under de senaste åren, med NASA och privata innovationsföretag som Ascent Solar Technologies i spetsen. Deras samarbete är en avgörande utveckling i strävan att sända energi från omloppsbana till jorden, vilket utnyttjar avancerad tunnfilmssolcellsteknik för att göra rymd-till-jord energitransmission mer genomförbar och effektiv.

NASAs roll och vision

• NASA har länge stött SBSP som en potentiell lösning på globala energiproblem, finansierar forskning och demonstrationsprojekt genom sitt Space Technology Mission Directorate (NASA).
• År 2023 tilldelade NASA Ascent Solar ett kontrakt inom sitt program för små företagsinnovation (SBIR) för att utveckla lätta, flexibla solarrayer optimerade för rymdinstallation (NASA Press Release).

Ascent Solars tunnfilmgenombrott

• Ascent Solar specialiserar sig på CIGS (koppar-indium-gallium-selenid) tunnfilmssolcellsteknik, som erbjuder hög effekt-till-vikt-förhållande och flexibilitet—avgörande för rymdtillämpningar (Ascent Solar).
• Deras senaste moduler uppnår effektivitet över 15 % och kan rullas eller vikas för kompakt lansering, och sedan utfällas i omloppsbana för att maximera energikapacitet (PV Tech).

Strategiskt samarbete: Sätter scenen för energibeaming

• Samarbetet NASA × Ascent Solar syftar till att integrera dessa tunnfilmssolarrayer i prototyp-SBSP-system som skulle samla solenergi i rymden och omvandla den till mikrovågor eller lasrar för överföring till jordbaserade mottagare.
• Nyligen genomförda laboratoriedemonstrationer har visat framgångsrik trådlös energitransmission över korta avstånd, med planer på att skala upp till orbitaltester senast 2027 (Space.com).
• Detta samarbete är en del av en bredare trend, där andra myndigheter som den amerikanska försvarsdepartementet och internationella partners även investerar i SBSP-forskning (U.S. Department of Defense).

Allteftersom teknologin mognar är NASA × Ascent Solar-alliansen redo att spela en avgörande roll i kommersialiseringen av rymd-till-jord energi, potentiellt transformera det globala energilandskapet och främja visionen om ren, kontinuerlig kraft från rymden.

Förväntad expansion och investeringsmöjligheter inom rymdenergitransmission

Samarbetet mellan NASA och Ascent Solar Technologies markerar ett avgörande ögonblick i utvecklingen av rymdbaserad solenergi (SBSP), särskilt i kontexten av att sända energi från omloppsbana till jorden. Ascent Solars ultralätta, flexibla tunnfilmssolcellsarrayer utvecklas för NASAs rymdkraftöverföringsinitiativ, med målet att demonstrera genomförbarheten av att samla solenergi i rymden och trådlöst överföra den till jordbaserade mottagare. Denna teknik skulle kunna revolutionera globala energimarknader genom att tillhandahålla kontinuerlig, väderoberoende kraft, vilket adresserar både energisäkerhet och hållbarhetsfrågor.

Nyligen har framsteg påskyndat tidsramen för praktiska demonstrationer. År 2023 valde NASA Ascent Solar att utveckla nästa generations tunnfilmssolarrayer för sina rymdenergibeamingexperiment, vilket utnyttjar företagets proprietära CIGS (koppar-indium-gallium-selenid) teknologi (NASA). Dessa arrayer är utformade för att vara mycket effektiva, lätta och kapabla att stå emot de hårda förhållandena i rymden, vilket gör dem idealiska för installation på satelliter och orbitala plattformar.

Den globala SBSP-marknaden förväntas växa avsevärt, med uppskattningar som tyder på att den kan nå 15,3 miljarder dollar till 2032, med en årlig tillväxttakt (CAGR) på 8,2 % från 2023 (Precedence Research). Framgångsrik demonstration av rymd-till-jord energitransmission skulle låsa upp betydande investeringsmöjligheter över flera sektorer:

• Satellittillverkning: Efterfrågan på avancerade solarrayer och energitransmissionmoduler förväntas öka, vilket gynnar företag som specialiserar sig på lätta, hög-effektiva solceller.
• Markinfrastruktur: Utveckling av rektennor (reparationsantennor) och energilagringssystem för att ta emot och distribuera överförd kraft kommer att kräva betydande kapitalinvesteringar.
• Energiverk: Energibolag kan investera i SBSP som ett sätt att diversifiera sina energiportföljer och stärka kraftsystemets motståndskraft, särskilt i avlägsna eller katastrofutsatta områden.
• Riskkapital och privat kapital: Tidiga investeringar strömmar in i SBSP-startups, med anmärkningsvärda investeringar under 2023 och 2024 som riktar sig mot företag som utvecklar trådlös energitransmission och orbitala monteringslösningar (SpaceNews).

När NASA och Ascent Solar driver sitt tunnfilmarragsprojekt framåt, sätts scenen för en ny era inom ren energi. Konvergensen av offentlig och privat investering, tillsammans med snabb teknologisk framsteg, positionerar rymd-till-jord energitransmission som en transformativ möjlighet för det globala energilandskapet.

Geografiska platser och politiska drivkrafter för rymdbaserade energiinvesteringar

Sökandet efter rymdbaserad solenergi (SBSP) har fått betydande fart, med geografiska och politiska drivkrafter som konvergerar för att påskynda innovationer. En anmärkningsvärd milstolpe är samarbetet mellan NASA och Ascent Solar Technologies, som syftar till att visa genomförbarheten av att sända solenergi från rymden till jorden med hjälp av avancerade tunnfilmssolcellsarrayer. Detta initiativ är en del av en bredare trend, då nationer och myndigheter inser potentialen i SBSP att leverera ren, kontinuerlig energi och adressera terrestra energisäkerhetsfrågor.

• Förenta staterna: USA har framträtt som en ledare inom SBSP-forskning, med NASAs Artemis-program och försvarsdepartementet som utforskar orbital energibeaming för både civila och militära tillämpningar. NASA × Ascent Solar-projektet utnyttjar lätta, flexibla tunnfilmssolarrayer, som är avgörande för att minska lanseringskostnader och öka energikapaciteten i omloppsbana (NASA).
• Japan: Japans ministerium för ekonomi, handel och industri har satt ambitiösa mål för SBSP, med sikte på en demonstration av rymd-till-jord mikrovågs energitransmission till mitten av 2020-talet. Landets program för rymdbaserade solenergisystem (SSPS) är globalt ledande, med partnerskap mellan regering och industri som driver snabb utveckling.
• Europa: Europeiska rymdorganisationen (ESA) lanserade Solaris-initiativet 2022 för att bedöma livskraften av SBSP för kontinentens energitransition. Solaris programmet utvärderar politiska ramverk, tekniska utmaningar och internationella samarbeten.
• Kina: Kina har tillkännagivit planer på att bygga en rymbaserad solkraftstation senast 2028, med målet att överföra energi till markstationer via mikrovågor eller laser. Detta ligger i linje med Kinas bredare strategi för att leda inom förnybar energi och rymdteknik.

Politiska drivkrafter inkluderar avkarboniseringmandat, energisäkerhet och behovet av motståndskraftig infrastruktur. NASA × Ascent Solar-demonstrationen är ett avgörande steg som visar hur offentliga-privata partnerskap och internationell konkurrens formar framtiden för rymd-till-jord energitransmission. När dessa projekt avancerar kommer regulatoriska ramverk och gränsöverskridande samarbete att vara avgörande för att adressera spektrumfördelning, säkerhet och miljöpåverkan (IEA).

Nästa generations innovationer och vägen framåt för rymd-till-jord kraft

Sökandet efter rymdbaserad solenergi (SBSP) har accelererat under de senaste åren, med NASA och privata partners som Ascent Solar Technologies i spetsen för nästa generations innovationer. Kärnkonceptet innebär att fånga solenergi i omloppsbana—där solens ljus är konstant och inte filtrerat av atmosfären—och överföra den trådlöst till jorden, vilket potentiellt kan revolutionera den globala energiförsörjningen.

År 2023 valde NASA Ascent Solar att utveckla avancerade tunnfilmssolcellsarrayer för sina rymd-till-jord energitransmissionsinitiativ. Ascent Solars lätta, flexibla CIGS (koppar-indium-gallium-selenid) solmoduler är designade för att maximera effekt-till-vikt-förhållanden, en kritisk faktor för kostnadseffektiva lanseringar och storskalig orbital installation (NASA). Dessa arrayer kan vikas för kompakt förvaring och sedan utfällas i rymden, vilket möjliggör konstruktion av solkraftverk i kilometerstorlek i omloppsbana.

Nästa steg är trådlös energitransmission. NASAs färdplan inkluderar användning av mikrovågor eller laserstrålar för att skicka insamlad energi till jordbaserade mottagare, kända som rektennor. Nyligen genomförda laboratoriedemonstrationer har uppnått transmissions effektivitet på 40–50 % över korta avstånd, och 2023 lyckades PRAM-FX-experimentet vid U.S. Naval Research Laboratory omvandla solenergi till mikrovågor i rymden, vilket markerar en betydande milstolpe.

• Skalbarhet: Ascent Solars tunnfilmsteknologi möjliggör modulära, skalbara arrayer, som potentiellt kan generera gigawatt av kraft i framtiden (Ascent Solar).
• Kostnadsreduktion: Den lätta naturen hos tunnfilmssolcellernas PV sänker lanseringskostnader, ett stort hinder för SBSP:s livskraft.
• Kontinuerlig kraft: Rymdbaserade arrayer kan leverera oavbruten energi, till skillnad från jordbaserade solkraftverk som påverkas av väder och natt.

Ser vi framåt siktar NASA och dess partners på att genomföra demonstrationsprojekt för end-to-end energibeaming i omloppsbana inom de kommande fem åren. Det amerikanska försvarsdepartementet och internationella myndigheter investerar också i SBSP, och erkänna dess potential för energisäkerhet och katastrofresiliens (U.S. Department of Energy). Även om tekniska och regulatoriska utmaningar kvarstår, sätter samarbetet mellan NASA och Ascent Solar scenen för en ny era av ren, rymdgenomförd energi för jorden.

Hinder, risker och strategiska möjligheter inom rymdbaserad energitransmission

Konceptet att överföra solenergi från rymden till jorden—känt som rymdbaserad solenergi (SBSP)—har länge varit en lockande lösning på globala energibehov. Nyliga utvecklingar, särskilt samarbetet mellan NASA och Ascent Solar Technologies, för denna vision närmare verklighet. Deras arbete med tunnfilmssolcellsarrayer är ett betydande steg mot praktisk rymd-till-jord energibeaming, men vägen framåt präglas av tekniska, regulatoriska och ekonomiska utmaningar, samt strategiska möjligheter.

• Tekniska hinder och risker:
  • Effektivitet och hållbarhet: Ascent Solars tunnfilmarrayer, som använder lätta, flexibla material, är designade för att maximera effekt-till-vikt-förhållanden—avgörande för rymddelar (NASA). Dessa material måste dock stå emot hårda rymdförhållanden, inklusive strålning, temperaturer och mikrometeoroidimpact, vilket kan försämra prestandan över tid.
  • Trådlös energitransmission: Att omvandla solenergi till mikrovågor eller lasrar för att sända till jorden, och sedan tillbaka till elektricitet, innebär betydande energiförluster. Dagens effektivitet för mikrovågstransmission ligger runt 40–50%, och laserdonssystem har att göra med atmosfärisk dämpning och säkerhetsproblem (Nature Energy).
  • Markinfrastruktur: Mottagningsstationer, eller rektennor, kräver stora landytor och måste placeras strategiskt för att minimera miljö- och offentlig hälsorisker.
• Regulatoriska och säkerhetsrisker:
  • Spektrumallokering: Att sända energi via mikrovågor eller lasrar kräver internationell samordning för att undvika störningar på kommunikationer och säkerställa säkerhet (ITU).
  • Geopolitiska bekymmer: Den duala användningen av hög-effekt-beamingteknik väcker säkerhets- och vapeniseringsfrågor, vilket kräver robust tillsyn.
• Strategiska möjligheter:
  • 24/7 Förnybar kraft: Rymdbaserade arrayer kan kontinuerligt samla solenergi, oberoende av väder eller nätter, vilket erbjuder en stabil, tillgänglig förnybar energikälla.
  • Katastrofreaktion och avlägsen kraft: Snabb utrullning av sänd energikraft kan stödja katastrofområden eller avlägsna platser där elnät saknas.
  • Kommersiellt och internationellt samarbete: Framsteg från NASA och Ascent Solar kan katalysera offentliga-privata partnerskap och internationella konsortium, vilket påskyndar kommersialisering och kostnadsreduktion (Energy Manager Today).

Även om NASA × Ascent Solar tunnfilmarrayer är en milstolpe, kommer övervinna tekniska, regulatoriska och ekonomiska barriärer att kräva fortsatt investering och globalt samarbete. De potentiella belöningarna—en ren, konstant och skalbar energiförsörjning—gör detta till en strategisk gräns för de kommande decennierna.

Källor & Referenser

• Beaming the Watts Down: NASA × Ascent Solar’s Thin-Film Array Sets the Stage for Space-to-Earth Power Transmission
• NASA
• MarketsandMarkets
• Caltech
• IEA
• PV Tech
• Space.com
• Precedence Research
• SpaceNews
• Solaris
• rymbaserad solkraftstation senast 2028
• Nature Energy
• ITU