Космосу строят первую «электросеть». Энергию спутникам будут передавать лазером

4721
Космосу строят первую «электросеть». Энергию спутникам будут передавать лазером

Protostar попробует впервые передать энергию между двумя свободно летящими аппаратами.

image

У спутников впервые может появиться что-то похожее на общую электросеть. Вместо того чтобы рассчитывать только на собственные солнечные панели и аккумуляторы, аппараты смогут получать дополнительную энергию от других спутников по лазерному лучу.

Американский стартап Star Catcher готовит первый полный орбитальный тест системы Protostar. Аппарат отправится на низкую околоземную орбиту 1 октября на Falcon 9 в составе миссии Transporter-18. После запуска Protostar выпустит отдельный CubeSat, найдёт его в пространстве, наведёт лазер и попробует передать энергию прямо на стандартные солнечные панели. В случае успеха эксперимент станет первой оптической передачей энергии между двумя свободно летящими космическими аппаратами.

Принцип напоминает беспроводную зарядку, только на расстоянии и без катушек. Узлы Star Catcher собирают солнечный свет, концентрируют его и преобразуют в диапазоны длин волн, которые эффективно принимают обычные спутниковые фотоэлементы. Затем система направляет энергию узким лазерным лучом на нужный аппарат. Стартап рассчитывает таким способом увеличить доступную спутнику мощность до десяти раз без переделки его энергосистемы.

Дополнительная энергия особенно нужна там, где каждый килограмм оборудования приходится выводить ракетой. Более мощное внешнее питание позволит уменьшить аккумуляторы, установить больше полезной нагрузки или запустить энергоёмкие вычисления. Спрос может резко вырасти вместе с проектами орбитальных дата-центров, которым потребуются GPU, системы связи и крупные радиаторы.

Технологию уже проверяли на Земле. В 2025 году Star Catcher передала солнечную энергию на расстояние более 100 метров, а позднее на площадке Космического центра имени Кеннеди направила на серийные солнечные панели свыше 1,1 кВт электрической мощности. В конце 2025 года отдельная миссия Sextant Alpha также проверила на орбите систему поиска и точного сопровождения спутников.

Главная проблема теперь заключается не в самом лазере, а в способности удерживать луч на небольшой цели, пока два аппарата движутся по разным траекториям со скоростью в несколько километров в секунду. Похожие системы точного наведения уже развивают для лазерной связи, однако при передаче энергии цена ошибки становится выше. Разработчикам также придётся решать проблемы отвода тепла, эффективности преобразования света и многолетней работы оборудования в вакууме.

Лазерную передачу энергии в космосе уже испытывали. В 2023 году лаборатория ВМС США поддерживала эксперимент SWELL на Международной космической станции более 100 дней. Система передавала около 1,5 Вт на расстояние 1,45 метра с общей эффективностью около 11%. Protostar должен сделать следующий шаг и разнести передатчик с приёмником по двум независимым аппаратам.

Первое орбитальное испытание покажет, сколько энергии CubeSat сможет получить по мере удаления от Protostar и насколько реальные результаты совпадут с расчётами. Star Catcher уже заключила десять долгосрочных соглашений на поставку энергии и получила более 40 писем о намерениях. Коммерческую сеть компания рассчитывает начать разворачивать до конца десятилетия.

Космическая энергетика развивается сразу в нескольких направлениях. В другом проекте рассматривают передачу электричества с орбиты на Землю микроволнами. Британские расчёты показывают, что одна крупная орбитальная электростанция теоретически сможет выдавать мощности, сопоставимые с крупными наземными электростанциями.

Почти одновременно с Protostar на Transporter-18 отправится экспериментальный аппарат Google. Компания хочет проверить работу TPU непосредственно в космосе, а следующим этапом Project Suncatcher станут лазерные каналы между спутниками. Первые испытания TPU должны показать, насколько обычные ускорители готовы к радиации, вакууму и проблемам с охлаждением.

Ещё один подход предполагает передавать собранную на орбите энергию обратно на поверхность планеты. Такие проекты уже рассматривают как источник круглосуточного питания для наземных вычислительных центров, а солнечная энергия из космоса постепенно превращается из многолетней концепции в серию реальных инженерных экспериментов.