لا يمكن لمصادر الطاقة التقليدية، مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي، مواكبة الطلبالمتزايد للطاقة، كما إنها ليست صديقة للبيئة، لذلك نحن بحاجة إلى خيارات جديدة وأكثر استدامة لتوليد الطاقة.
قد يكمن الحل في ابتكار مفاجئ لأنظمة الطاقة الشمسية الفضائية، فالطاقة الشمسية نظيفة ولا تنضب ومتاحة بسهولة، حيث أصبحتتطبيقاتها العملية مقنعة بشكل متزايد. إنه مصدر طاقة خال من التلوث يعمل على تقليل اعتمادنا الجماعي على الكهرباء والزيوت والوقودالأحفوري.
تعمل أنظمة الطاقة الشمسية الفضائية على مدارات الأقمار الصناعية على بعد 36000 كم فوق سطح الأرض. إنهم يحصدون طاقةالشمس، ويحولون ضوء الشمس بكفاءة إلى أشعة الليزر أو الموجات الدقيقة. ثم تنقل الأقمار الصناعية الحزم لاسلكيا إلى الأرض دون أن تتأثر بالتقلبات الجوية وتحول الأشعة عالية الكثافة بكفاءة إلى طاقة كهربائية.
إنه فعال بشكل خاص لأن القمر الصناعي في المدار الثابت بالنسبة للأرض يمكن أن يتلقى الطاقة من الشمس على مدار 24 ساعة تقريبافي اليوم، 365 يوما في السنة، ويتلقى حوالي عشر مرات أكثر من الطاقة لكل وحدة مساحة من الأرض.
وتكنولوجيا الطاقة الشمسية الفضائية لها استخدامات تتجاوز نقل الطاقة، ويمكن استخدامه كنظام لتوزيع الطاقة للأجهزة المحمولة مثل الطائرات بدون طيار والسيارات، وكنظام لتوزيع الطاقة باستخدام الشبكات الصغيرة وإمدادات الطاقة للجزر النائية ومراكز الإخلاء فيحالة وقوع كارثة.
تجري NTT البحث والتطوير في طرق جديدة لتسخير نقل الطاقة اللاسلكي من الفضاء. نظرا لأن الطول الموجي للليزر أقصر بنحو ثلاثةإلى أربعة أوامر من الموجات الدقيقة، فإن الشركة تستكشف كيفية استخدام الليزر لنقلها عبر مسافات طويلة بكفاءة دون أن تتأثر بالحيود.
بالاستفادة من شبكة جميع الضوئيات الناشئة (APN) وتقنيات التحويل الكهروضوئي، تقترب NTT من تحقيق نقل لاسلكي عالي الكفاءةولمسافات طويلة جدا في المستقبل القريب جدا.
فقد يتم توليد الطاقة الشمسية الفضائية باستخدام عدة أنواع من التقنيات منها تحويل ضوء الشمس بكفاءة إلى ليزر على قمر صناعي فيمدار ثابت بالنسبة للأرض. تجري NTT أبحاثا على نظام ينفذ تذبذب الليزر بكفاءة عالية عن طريق تشعيع بلورة خاصة مباشرة بأشعةالشمس لإثارة الليزر - على عكس الطريقة التقليدية لتذبذب الليزر باستخدام الطاقة المولدة من الخلايا الشمسية.
تحويل أشعة الليزر إلى طاقة بكفاءة عالية. ضوء الليزر هو طول موجي واحد، على عكس ضوء الشمس الذي يحتوي على ضوء يضم أطوالموجية مختلطة مختلفة.
لذلك تبحث NTT عن الخلايا الشمسية ذات كفاءة التحويل العالية عند أطوال موجية محددة، عندما يتم تحويل الليزر إلى طاقة كهربائيةباستخدام خلية شمسية، يصبح حوالي نصف الطاقة حرارة؛ تدرس NTT طرق تخزين الطاقة بأشكال مختلفة مثل الهيدروجين والأمونياباستخدام التفاعلات الكيميائية الحرارية بدلا من تحويل الليزر مباشرة إلى كهرباء.