태양광발전 위성이 우주에서 지구로의 전력 전송에 성공

궤도상에 발사된 우주 태양광발전과 무선 전력 전송 기기의 프로토타입이 가동되어 우주공간에서의 무선 송전 및 전력을 지구에 조사하는 실험이 성공했습니다.

In a First, Caltech's Space Solar Power Demonstrator Wirelessly Transmits Power in Space | www.caltech.edu
https://www.caltech.edu/about/news/in-a-first-caltechs-space-solar-power-demonstrator-wirelessly-transmits-power-in-space

In a First, Caltech's Space Solar Power Demonstrator Wirelessly Transmits Power in Space

New Satellite Successfully Beams Power From Space - Universe Today
https://www.universetoday.com/161759/new-satellite-successfully-beams-power-from-space/

2023년 1월, 캘리포니아 공과대학의 팀이 만든 유닛 'SSPD'가 SpaceX 로켓에 탑재되어 발사되었습니다.

SSPD에는 중요한 3개의 장비가 탑재되었습니다. 접힌 약 1.8m 사방의 구조물(솔라패널 등)을 전개하기 위한 기구 'DOLCE(Deployable on-Orbit UltraLight Composite Experiment：궤도상 전개형 초경량 복합 재료 실험기)'와 32종류의 태양전지에서 우주공간에 가장 적합한 것을 찾기 위한 유닛 'ALBA', 그리고 이번 실험에 성공한 'MAPLE(Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment: 전력전송형 저궤도 실험용 마이크로파 어레이)입니다.

SpaceX - Transporter 6 (Dedicated SSO Rideshare) - Falcon 9 Block 5 Rocket Launch
https://www.spacelaunchschedule.com/launch/falcon-9-block-5-transporter-6-dedicated-sso-rideshare/

SpaceX - Falcon 9 Block 5 | Transporter 6 (Dedicated SSO Rideshare) Rocket Launch

MAPLE은 전력을 마이크로파로 변환하여 원격지로 전송하는 메커니즘을 갖춘 유닛입니다. 파동과 파동이 부딪쳤을 때 생기는 간섭을 이용하여 목표로 하는 장소에 에너지 대부분을 집중시킬 수 있어 가동부품 없이 초점과 방향을 바꾸는 기능을 실현했습니다.

MAPLE의 본체를 살펴보면 이번 우주에서 행해진 실험에서는 MAPLE에 탑재된 전파송신기(TRANSMITTERS)에 의해 태양에너지가 직류전기로 변환되어 약 30cm 떨어진 반대쪽에 있는 수신기(RECEIVERS)에 도달한 후 전력이 수신기에 연결된 LED로 전달되어 LED가 켜져 있음을 확인했습니다.

또한 캘리포니아 공과대학 캠퍼스의 옥상에 설치된 수신기로 MAPLE로부터의 신호를 받는 것에도 성공했으며 이로써 우주공간에 설치한 송수신기 간의 신호 전달 및 우주에서 지구를 향한 신호 전송이 가능하다는 것이 입증되었습니다.

팀을 이끄는 알리 하지밀리 교수는 “우리가 아는 한 우주에서 무선에너지 전송을 입증한 사람은 없다”며 팀의 목표는 장치의 경량화와 저비용화에 있으며 접어 로켓에 수납할 수 있는 유연성 등이 추구하고 있습니다.

하지밀리 씨는 MAPLE과 병행하여 ALBA 테스트를 진행 중이며 향후 몇 개월 이내에 DOLCE 실험을 실시할 예정입니다.

하지밀리 교수는 “인터넷이 정보에 대한 액세스를 모든 사람에게 제공한 것처럼 무선에너지 전송이 모든 사람에게 에너지를 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있고 이를 위한 전송 인프라가 불필요해져 전쟁이나 자연재해로 황폐한 지역에도 에너지를 보낼 수 있다”고 전망했습니다.