Tàu vũ trụ Arachne, phóng lên không gian năm 2024 sẽ được trang bị các tấm pin có khả năng gom năng lượng mặt trời, phóng đến một điểm cố định nào đó.
Truyền năng lượng mặt trời từ ngoài không gian nghe có vẻ giống một cốt truyện của phim Marvel nhưng nó sắp trở thành hiện thực. Liệu nguồn năng lượng trong tương lai của chúng ta có đến từ các tấm pin năng lượng mặt trời đặt trên các đám mây, thậm chí vượt qua cả đường Karman (ranh giới tưởng tượng giữa bầu khí quyển Trái Đất và không gian bên ngoài, nằm cách Trái Đất 100 km).
Việc lắp các tấm pin mặt trời ngoài không gian mang đến lợi ích khá rõ ràng. Không có bất cứ đám mây nào xuất hiện để cản hoặc làm giảm hiệu quả bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Chúng cũng có thể xoay để tối đa hóa việc tiếp xúc với nhiều ánh sáng mặt trời hơn mỗi ngày. Đó là chưa kể, bên ngoài bầu khí quyển Trái Đất, ánh sáng mặt trời có tác động mạnh hơn.
 |
| Công nghệ hiện nay đã cho phép các nhà khoa gọc gom năng lượng mặt trời, biến chúng thành một dạng năng lượng tần số vô tuyến rồi truyền xuống Trái Đất. Ảnh: Punchng. |
Hiện tại, ngay những tấm pin mặt trời tốt nhất cũng chỉ đạt hiệu suất 30-40% và đây cũng chỉ là những nguyên mẫu tiên tiến do nhà khoa học tạo ra để nghiên cứu – không phải những tấm bạn có thể mua ngoài thị trường.
Do đó, các nhà khoa học đang muốn ứng dụng công nghệ truyền năng lượng mặt trời từ trên không gian, dựa vào các tấm gương và tấm thu tập trung năng lượng thành chùm. Về cơ bản, nó giống như việc bạn phát Wi-Fi trong không khí. Công nghệ ngày nay đã cho phép tạo ra loại tấm pin năng lượng mặt trời phù hợp (kèm bộ lưu trữ năng lượng) có thể chiếu năng lượng định kỳ đến những điểm cụ thể mà không làm mất đi năng lượng đáng kể.
Đầu tháng 12, Phòng nghiên cứu thí nghiệm Không quân Mỹ đã công bố một linh kiện có tên Helios (đặt tên theo Thần mặt trời của Hy Lạp) cho tàu vũ trụ Arachne. Arachne sẽ được phóng lên không gian vào năm 2024.
Helios sẽ đóng vai trò thu năng lượng và phát cho các tàu vũ trụ khác. Nếu thành công, nó sẽ là gợi ý vô cùng quan trọng cho các chuyến du hành lên Mặt trăng và Hỏa tinh sau này. Bên cạnh đó, Arachne cũng có thể hoạt động như một điểm cung cấp năng lượng cho Trái Đất.
“Arachne sẽ trình diện công nghệ chuyển đổi năng lượng mặt trời sang năng lượng tần số vô tuyến (RF), truyền năng lượng đó xuống mặt đất và chuyển đổi thành năng lượng sử dụng được”, Không quân Mỹ cho biết.
Năng lượng mặt trời rất quan trọng với các kế hoạch chinh phụ vũ trụ dài hạn của NASA vì nó dồi dào, lại có thể tái tạo. Điều này giúp các nhà thiết kế có thể giảm khối lượng cho tàu vũ trụ, đồng thời hạn chế sử dụng các hóa chất dễ bay hơi, vốn mang đến nhiều rủi ro cho việc du hành vũ trụ.