日本の衛星が太陽電力を地球に送信する

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日本は来年、太陽エネルギーをマイクロ波の形で宇宙から地球に送信する準備を進めている。

宇宙における太陽光発電システムのシミュレーション。写真：AFRL — 宇宙における太陽光発電システムのシミュレーション。写真： *AFRL*

米国のエンジニアが同様の偉業を達成してから2年後、日本は来年、宇宙から地球へ太陽エネルギーを送信する準備を進めている。この開発は、気候変動との戦いの中で世界が化石燃料を削減するのに役立つ可能性のある宇宙太陽光発電所の実現に向けた大きな一歩であると、 Space誌は4月19日に報じた。

今週開かれた国際宇宙エネルギー会議で講演した宇宙システム研究機構顧問の伊地知幸一氏は、低軌道から地球へ無線でエネルギーを送る宇宙の小型太陽光発電所の試験に向けたロードマップを概説した。同氏によれば、この衛星は約180キログラムの小型衛星で、高度400キロから約1キロワットの電力を送信するという。 1 キロワットは、サイズに応じて、小型食器洗い機などの家庭用電化製品を約 1 時間稼働させるのに必要な電気量に相当します。したがって、この実験はまだ商業利用に適した規模ではありません。

宇宙船は2平方メートルの太陽電池パネルを使用してバッテリーパックを充電します。蓄積されたエネルギーはマイクロ波に変換され、地球上の受信アンテナに送信されます。宇宙船は時速約28,000キロと非常に速く移動するため、十分なエネルギーを送信できるように、アンテナを40キロにわたって広げ、各アンテナの間隔を5キロにする必要があります。伊地知氏によれば、送信には数分しかかからないが、電池が切れるとフル充電に数日かかるという。

このミッションは「OHISAMA」（日本語で太陽の意味）プロジェクトの一環であり、2025年に打ち上げられる予定だ。研究者らは地上の固定された電源から太陽光発電を無線で伝送するテストを行った。今年12月にエアドロップを実施する予定だ。この航空機には宇宙船で使用されるものと同様の太陽電池が搭載され、5～7kmの距離に電力を送信します。

宇宙で太陽光発電を行うというアイデアは、1968年に元アポロ技術者のピーター・グレイザーによって初めて提唱されました。地球上のほとんどの再生可能エネルギー技術とは異なり、宇宙の太陽エネルギーは天候や時間帯に左右されないため、常に利用可能です。現在では、風が止んだり日が沈んだりしたときの需要を満たすために、原子力発電所や石炭や天然ガスを使用する火力発電所が利用されています。最近の技術の進歩は将来的に問題の一部を解決するのに役立つかもしれない。しかし、研究者たちは、21世紀半ばまでに継続的な炭素フリーの電力供給を確保する方法をまだ見つけていない。

自動化技術と無線電力伝送の発達、特に巨大なスターシップロケットの登場により、宇宙での太陽光発電が現実のものとなる可能性があります。昨年、カリフォルニア工科大学のエンジニアが宇宙太陽光発電実証ミッションのために製作した衛星が、初めて宇宙から太陽光発電を送信した。ミッションは2024年1月に終了します。しかし、NASAの報告書によると、軌道上の発電所の建設、打ち上げ、組み立てに必要なエネルギーにより、この施設で生産される電力は地球上の風力や太陽光発電の12倍以上と非常に高価になります。

アン・カン（宇宙によると）

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