Trung Quốc lên kế hoạch xây dựng nhà máy điện mặt trời trong không gian vào năm 2028, truyền điện không dây từ độ cao 400 km.

Thí nghiệm truyền điện vi sóng trên mặt đất. Ảnh: Dong Shiwei

Theo kế hoạch mới công bố hôm 2/6 trên tạp chí Chinese Space Science and Technology, một vệ tinh sẽ được phóng để thử nghiệm công nghệ truyền điện không dây từ không gian tới mặt đất. Trong bài báo, các nhà nghiên cứu cho biết vệ tinh sẽ biến đổi năng lượng mặt trời thành vi sóng hoặc laser và truyền thẳng chùm năng lượng đến nhiều mục tiêu khác nhau, bao gồm các địa điểm cố định trên Trái Đất và vệ tinh đang bay. Mức năng lượng sản xuất được là 10 kW, đủ để đáp ứng nhu cầu của vài hộ gia đình.

Nhưng công nghệ có thể mở rộng đáng kể quy mô, trở thành giải pháp hiệu quả giúp đạt mục tiêu không thải carbon, theo giáo sư Dong Shiwei ở Phòng thí nghiệm Khoa học và Công nghệ Vi sóng vũ trụ thuộc Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Trung Quốc ở Tây An. Dong và cộng sự cho biết kế hoạch được soạn thảo lần đầu tiên năm 2014 và thay đổi để phù hợp với tiến bộ công nghệ gần đây cũng như tình huống mới ở trong và ngoài nước. Trong bài báo, nhóm nghiên cứu chia sẻ những thách thức chưa từng có về công nghệ khi xây dựng nhà máy điện mặt trời đầu tiên trong không gian.

Ví dụ, truyền vi sóng năng lượng cao ở khoảng cách dài đòi hỏi ăngten dài hàng trăm hoặc hàng nghìn mét. Bất kỳ chuyển động nào từ gió mặt trời, trọng lực hoặc động cơ đẩy có thể khiến hiệu quả truyền và độ chính xác giảm mạnh. Các vấn đề khác bao gồm làm mát nhiều bộ phận thiết yếu, lắp ráp cơ sở hạ tầng lớn trên quỹ đạo qua nhiều lần phóng, truyền chùm vi sóng tần số cao xuyên qua khí quyển ở mọi thời tiết, ngăn chặn thiệt hại từ tiểu hành tinh, rác không gian hoặc hành vi tấn công có chủ đích. Theo Dong, những nhà khoa học và kỹ sư Trung Quốc đã đạt một số thành tựu lớn về điều khiển ăngten trong vài năm gần đây.

Theo kế hoạch mới, một nhà máy điện mặt trời cỡ lớn trong không gian sẽ được xây dựng theo 4 giai đoạn. Hai năm sau lần phóng đầu tiên, chương trình sẽ đưa một vệ tinh khác mạnh hơn tới quỹ đạo địa tĩnh cách Trái Đất 36.000 km để tiến hành nhiều thí nghiệm hơn. Nhà máy điện 10 MW sẽ bắt đầu truyền điện để phục vụ quân sự và dân sự vào năm 2035. Đến năm 2050, công suất điện của nhà máy sẽ tăng lên 2 gigawatt, tương đương nhà máy điện hạt nhân với chi phí phải chăng về mặt thương mại.

Một nhà nghiên cứu giấu tên ở Bắc Kinh cho biết trang trại điện mặt trời trong không gian có thể vận hành hiệu quả hơn trên mặt đất do tạo ra điện liên tục 24/7. Tuy nhiên, chưa rõ ảnh hưởng tới sức khỏe của vi sóng đối với người sống gần trạm thu nhận tín hiệu.