诺斯罗普·格鲁曼公司扫清了天基太阳能的主要障碍

旧金山——诺斯罗普格鲁曼公司已经完成了地面测试,以展示 2025 年太空太阳能示范所需的关键技术。

“就技术而言,我们对我们的设计非常有信心,我们已经证明了这一点,”诺斯罗普·格鲁曼公司的空间太阳能增量示范和研究 (SSPIDR) 项目主管塔拉·特雷特告诉 SpaceNews。 “现在,它只是在具有挑战性的时间表上构建、测试和集成其余硬件。”

Northrop Grumman 于 12 月 15 日宣布成功演示了 SSPIDR 的一个关键要素,即通过控制波束向各种天线发射射频能量的能力。 测试是在诺斯罗普·格鲁曼公司位于巴尔的摩的消声测试室之一进行的。

接下来,诺斯罗普格鲁曼公司将“将这些发现转化为我们的原型,我们预计该原型将在 2025 年发射,以实际展示将 RF 能量发射到地球的能力,”诺斯罗普格鲁曼遥感项目副总裁 Jay Patel 说。

对于原型,Northrop Grumman 将需要缩小电子元件并扩展“三明治瓦”,这是一块光伏电池板,用于收集太阳能并为另一层组件提供电力,从而实现太阳能到射频的转换和波束形成。

“我们目前正忙于制造我们的飞行硬件,以便我们可以将我们将要在我们的 Northrop Grumman ESPAStar 平台上发射的这个系统组装在一起,”帕特尔说。 (ESPAStar 是一种围绕 Evolved Expendable Launch Vehicle 二次有效载荷适配器构建的卫星总线,为有效载荷提供推进、动力、姿态控制和通信。)

美国空军研究实验室于 2018 年授予诺斯罗普·格鲁曼公司一份价值 1 亿美元的合同,以开发有效载荷来展示原型太空太阳能系统的关键部件。 AFRL 构想了名为 Arachne 的飞行实验,以促进开发原型天基系统所需的技术,该系统可以为偏远的军事基地提供太阳能。

2021 年底,诺斯罗普·格鲁曼公司展示了其“三明治瓦”可以将太阳能转化为射频功率。 通过最新的演示,该公司依靠相控阵技术来控制射频波束并将其引导至多个固定整流天线。

“这是一次非常激动人心的演示,它使我们能够展示自该项目开始以来我们一直在开发的那些不同技术里程碑的顶点,”帕特尔说。

天基太阳能长期以来一直是科幻小说的一个特色,世界各地的政府机构正在对其进行调查。

海军研究实验室于 2020 年在空军的 X-37B 太空飞机上启动了一项实验,该实验捕获阳光并将其转化为直流电能。 中国空间技术研究院宣布了 2028 年天基演示计划。 欧洲航天局批准了一项名为 Solaris 的为期三年的研究计划。 英国正在为空间太阳能研究和技术开发提供资助。

帕特尔说,如果太阳能可以在太空中收集起来并传输到地面,那么就会有很多有前途的应用。

帕特尔说:“如果洪水或飓风导致某个地区断电,他们有时需要数周时间才能重新上线。” “这个系统可以在那些时期提供临时电力,直到基础设施建立起来。”