Специалисты холдинга «Российские космические системы» (РКС, входит в государственную корпорацию «Роскосмос») разработали проект солнечной космической электростанции (СКЭС), сообщается на сайте РКС.

Утверждается, что разработка обеспечит регулярное снабжение альтернативной электроэнергией труднодоступных (островных, горных и северных) районов Земли независимо от погодных условий и времени суток, а также позволит передавать энергию на другие космические аппараты — для «плановой подзарядки» и в случае аварийных ситуаций.

Солнечная космическая электростанция будет состоять из передающего модуля — беспилотного космического корабля площадью 70 квадратных метров, который будет накапливать энергию Солнца и транслировать ее на Землю, и принимающего модуля — системы наземных мобильных антенн (так называемых ректенн) с аккумуляторами, которые получают солнечную энергию с космического корабля по лазерному каналу, преобразуют в электроэнергию и распространяют наземным потребителям.

Также корабль может служить орбитальной «зарядной станцией» — передавать энергию сторонним спутникам для оперативной подзарядки. Космическая электростанция оснащена управляющим устройством, которое позволяет сбалансированно рассредоточить энергию, а также является буфером накопления излишков солнечной энергии.
«В связи истощением природных ресурсов Земли остро встает задача нахождения альтернативных источников энергии. В атмосфере нашей планеты солнечные лучи рассеваются и почти полностью теряют свою энергоэффективность. Однако в открытом космосе КПД использования солнечной энергии превосходит в десятки раз. Она может быть преобразована в лазерный луч и с минимальной энергопотерей передана на Землю. То есть человечество может черпать энергию в неограниченном количестве в космосе из возобновляемого источника — Солнца. Эта разработка — прекрасная альтернатива термоядерной энергетике», — сказала инженер-исследователь отделения разработки перспективной аппаратуры РКС Мария Баркова.
СКЭС работает по схеме раздельного накопления энергии — специальный солнечный коллектор станции принимает солнечное излучение, и оно распределяется по двум направлениям. Меньшая часть (около 5%) поступает в «снабжающий» аккумулятор, предназначенный для питания самой СКЭС. Остальные 95% передаются во второй накопительный аккумулятор, предназначенный для трансляции энергии на Землю по лазерному каналу. Достоинствами лазерной передачи энергии являются малая длительность трансляции (от наносекунды) и крайне низкая расходимость пучка.
В конструкции СКЭС также предусмотрен «буфер накопления солнечной энергии», который задействуется при переполнении «снабжающего» и «накопительного» аккумуляторов: излишки ценной энергии поступают в специальный генератор излучения, а затем в «буферный» аккумулятор на хранение. Генератор излучения состоит из магнетрона и оптического квантового генератора. В связке они вырабатывают лазерное и СВЧ-излучение при взаимодействии потока электронов с электрическим полем. Это излучение транслируется в преобразователь, тот превращает его в электрический ток, который копится в «буферном» аккумуляторе. В любой момент по команде управления эта «буферная» электроэнергия может быть пущена через циклотронный преобразователь на наземную ректенну лазером.
Предполагается, что такие космические электростанции будут находиться на солнечно-синхронных орбитах с наклонением 82°, 90° и 98°. Точное наведение лазерного пучка на мобильные наземные ректенны будет обеспечено синхронизирующим программным комплексом.