Najnowszy projekt Overview Energy nie bez powodu zainteresował mnie od razu. Ba, zainteresował mnie nawet bardziej niż kolejna efektowna wizualizacja gigantycznych paneli słonecznych wiszących nad Ziemią. O energetyce orbitalnej słyszymy przecież od dziesięcioleci i sam pisałem niedawno o chińskich próbach przesyłania energii oraz planach budowy kosmicznych elektrowni. Tym razem Amerykanie zabierają się jednak za znacznie mniej widowiskowy problem. W całym tym pomyśle trzeba bowiem sprawić, żeby satelita wiedział dokładnie, dokąd może skierować energię i żeby nikt nie był w stanie łatwo oszukać całego systemu.
Satelita nie wyśle energii, dopóki nie potwierdzi celu
Overview Energy otrzymało kontrakt w ramach amerykańskiego programu Operational Energy Capability Improvement Fund na zaprojektowanie, budowę i przetestowanie specjalnego nadajnika naprowadzającego. Firma nazywa go homing beaconem (nadajnikiem naprowadzającym), a jego zadanie jest pozornie proste, bo taki sprzęt znajdzie się przy naziemnej instalacji odbiorczej i będzie sygnalizował satelicie, gdzie dokładnie ma trafić wiązka energii.
Czytaj też: Przez dekady robiliśmy to inaczej. Mały ZPOD może zmienić silniki wojskowych dronów
Nie wystarczy jednak samo “świecenie latarką w kosmos”. Beacon ma być uwierzytelniany, a satelita rozpocznie transmisję dopiero po potwierdzeniu prawidłowego odbiornika i uzyskaniu stabilnego namiaru. Overview twierdzi, że ma to uniemożliwić podszycie się pod instalację i przejęcie wiązki przez fałszywy cel. Jeżeli zaś poprawne połączenie zostanie zerwane, to system ma szybko rozogniskować i wyłączyć transmisję.
Właśnie tutaj cały projekt zaczyna być dla mnie naprawdę ciekawy, bo sama wizja przesyłania energii z orbity jest ciekawa, ale przekucie jej na rzeczywistość rozbija się m.in. o pytanie o to, jak satelita rozpozna właściwą farmę fotowoltaiczną, bezpiecznie ją namierzy i zachowa się w przypadku utraty sygnału. Jednocześnie są to dokładnie te problemy, które trzeba rozwiązać, jeśli kosmiczna energetyka ma kiedykolwiek przestać być tylko obietnicą.
Elektrownia na orbicie ma jedną gigantyczną przewagę
Podstawowy pomysł Overview nie jest szczególnie skomplikowany. Satelity na orbicie geosynchronicznej mają zbierać energię słoneczną, zamieniać ją na światło bliskiej podczerwieni, a następnie kierować szeroką wiązkę na istniejące instalacje fotowoltaiczne. Te ponownie przekształcą światło w energię elektryczną.
Cała przewaga takiej instalacji nad farmą stojącą na Ziemi jest oczywista. Pogoda ani zachód Słońca nie mają na orbicie takiego znaczenia. Overview zakłada, że jego przyszłe satelity GEO będą miały dostęp do Słońca przez około 99 procent czasu. Jeden taki satelita może również obserwować ogromną część planety, więc w teorii energia mogłaby zostać kierowana tam, gdzie w danej chwili jest najbardziej potrzebna.
Czytaj też: Nowa broń jądrowa. USA wracają do projektowania Niszczyciela Światów po niemal 40 latach
Sama firma deklaruje około 350 W/m2 gęstości mocy wiązki przy powierzchni Ziemi, czyli znacznie mniej niż w przypadku wysokoenergetycznego lasera projektowanego do niszczenia materiałów. Wiązka ma być szeroka, niewidzialna i korzystać z bliskiej podczerwieni. Jest tylko jeden dosyć istotny szczegół – nie przechodzi przez chmury. Overview szacuje więc rzeczywisty współczynnik wykorzystania systemu zależnie od lokalizacji na około 70-80 procent, a pozostałe okresy trzeba byłoby pokrywać magazynami energii albo innymi źródłami.
Wojsko może być idealnym pierwszym klientem
W maju 2026 roku firma Overview otrzymała już kontrakt od Sił Powietrznych USA dotyczący wykorzystania orbitalnej energetyki w miejscach, gdzie tradycyjne dostarczanie energii jest trudne. Jako przykłady wskazano między innymi bazę na Alasce oraz na Guam. Ma to dużo więcej sensu, niż początkowo może się wydawać, bo tego typu nowa technologia energetyczna nie musi od razu konkurować cenowo z elektrownią stojącą obok dużego miasta. Wystarczy, że okaże się opłacalna tam, gdzie alternatywa jest wyjątkowo droga albo niebezpieczna.
Odległe bazy potrzebują paliwa, a to paliwo trzeba dowieźć. W środowisku objętym konfliktem każdy konwój staje się jednocześnie elementem kosztownego łańcucha logistycznego i potencjalnym celem. Możliwość dostarczenia części energii bezpośrednio z orbity zmienia więc nie tyle sposób produkcji prądu, co samą logistykę. Pentagon nie inwestuje tutaj w futurystyczną zabawkę. Interesuje go potencjalny sposób na ograniczenie zależności od cystern, ciężarówek i magazynów paliwa.
W 2028 roku przekonamy się, ile w tym wszystkim było obietnic
Overview ma już za sobą interesującą demonstrację. Pod koniec 2025 roku firma przesłała energię z poruszającego się samolotu do paneli słonecznych na ziemi z odległości przekraczającej 5 km. Test miał zweryfikować między innymi optykę, laser oraz system śledzenia, które mają później trafić do wersji orbitalnej. Następny krok będzie znacznie poważniejszy. W 2028 roku Overview planuje demonstrację z niskiej orbity okołoziemskiej, a opracowywany właśnie dla Pentagonu nadajnik ma znaleźć się w tym systemie. Pierwsze satelity na orbicie geosynchronicznej firma chce wdrażać około 2029-2030 roku.
Czytaj też: Przyszłość wojny właśnie dostała nogi. Armia USA wybrała robota-żołnierza do najgorszych misji
Wszystko to ma mieć miejsce mimo tego, że NASA niezmiennie wskazuje bardzo poważne bariery kosmicznej energetyki słonecznej, a w tym koszt wynoszenia sprzętu, budowę i serwis wielkich konstrukcji na orbicie, autonomiczną obsługę oraz sprawność całego systemu przesyłu. W analizowanych przez agencję koncepcjach koszt energii w pełnym cyklu życia był nawet 12-80 razy wyższy niż w przypadku naziemnych alternatyw odnawialnych, choć NASA zaznaczała jednocześnie, że odpowiedni spadek kosztów startów i produkcji może zasadniczo zmienić ten rachunek.
Źródła: Overview Energy, pv magazine, NASA
