वर्जीनिया स्थित स्टार्ट-अप कंपनी, ओवरव्यू एनर्जी ने हाल ही में घोषणा की है कि उसने हवा में उड़ रहे एक छोटे सेसना कारवां विमान से ऊर्जा को जमीन पर सौर पैनलों तक सफलतापूर्वक संचारित किया है, जिससे अंतरिक्ष से पृथ्वी तक सौर ऊर्जा संचारित करने की अपनी भविष्य की योजना के लिए एक महत्वपूर्ण प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट परीक्षण पूरा हो गया है। कंपनी की योजना 2028 की शुरुआत में कम-पृथ्वी कक्षा परीक्षण करने और 2030 के आसपास पहले जियोसिंक्रोनस कक्षा सौर ऊर्जा स्टेशनों को तैनात करने की है, जिसका लक्ष्य 2030 के दशक की शुरुआत तक पृथ्वी पर कहीं भी 1 गीगावाट से अधिक बिजली का निर्बाध उत्पादन करना है।
इस प्रयोग में, शोधकर्ताओं ने लगभग 5 किलोमीटर (लगभग 3.1 मील) की ऊंचाई पर उड़ान भरने वाले सेसना विमान पर बैटरी, पावर मॉड्यूल, लेजर और शीतलन प्रणाली से युक्त एक ट्रांसमीटर उपकरण स्थापित किया, और लेजर बीम के माध्यम से जमीन-आधारित सौर पैनल सरणी में ऊर्जा संचारित की। ऑनबोर्ड बैटरी भविष्य के अंतरिक्ष सौर उपग्रहों पर फोटोवोल्टिक मॉड्यूल का अनुकरण करती है, लेजर मॉड्यूल विद्युत ऊर्जा को प्रकाश की किरण में परिवर्तित करता है, और ऑप्टिकल मॉड्यूल विमान के चलते समय सटीक लेजर संरेखण बनाए रखने के लिए जमीन प्राप्त करने वाले सरणी की स्थिति को लगातार ट्रैक करता है।
ओवरव्यू एनर्जी ने कहा कि अगला कदम 2028 में कम-पृथ्वी कक्षा परीक्षण करना है, इसके बाद 2029 या 2030 में लगभग 36,000 किलोमीटर (लगभग 22,000 मील) की भू-समकालिक कक्षा में अपना पहला अंतरिक्ष-आधारित सौर फार्म लॉन्च करना है। योजना के अनुसार, एक बार सिस्टम परिपक्व होने के बाद, कंपनी को 2030 के दशक की शुरुआत में दुनिया भर में 24 घंटे निर्बाध बिजली संचरण प्राप्त करने की उम्मीद है। एक एकल प्रणाली की उत्पादन शक्ति 1 गीगावाट से अधिक हो सकती है, जो एक बड़े ग्राउंड पावर प्लांट के बराबर है।
इस परीक्षण का विचार जापानी एजेंसी जापान स्पेस सिस्टम्स (जेएसएस) द्वारा 2024 के अंत में किए गए एक प्रयोग के समान है, जिसने लगभग 700 किलोमीटर प्रति घंटे (400 मील प्रति घंटे से अधिक) की गति से यात्रा करने वाले एक जेट विमान को ग्राउंड एंटीना में ऊर्जा संचारित करने के लिए बीमफॉर्मिंग माइक्रोवेव का उपयोग करने की अनुमति दी थी। जेएसएस की तरह, ओवरव्यू एनर्जी के प्रयोग भी लगभग 5 किलोमीटर की ऊंचाई पर आयोजित किए जाते हैं, और अंततः उपग्रह को 36,000 किलोमीटर की भू-तुल्यकालिक कक्षा में तैनात करने की भी योजना बनाई गई है, लेकिन ओवरव्यू द्वारा उपयोग किए जाने वाले उपकरण काफी हद तक अंतिम रूप के करीब हैं जिसे वह अंतरिक्ष में भेजने की योजना बना रहा है, जबकि जेएसएस को 2040 के दशक तक एक पूर्ण इन-ऑर्बिट सिस्टम तैनात करने की उम्मीद नहीं है।
इन दो संस्थानों के अलावा, कैलिफोर्निया की एक स्टार्टअप कंपनी, रिफ्लेक्ट ऑर्बिटल ने एक और तकनीकी मार्ग चुना है, जिसमें 57 उपग्रहों का एक समूह बनाने की योजना है, जिसमें विशाल रिफ्लेक्टरों का उपयोग करके पृथ्वी से लगभग 600 किलोमीटर ऊपर एक कम कक्षा में सूर्य के प्रकाश को इकट्ठा और दिशात्मक रूप से प्रतिबिंबित किया जाएगा, और इसे एक ग्राउंड रिसीविंग स्टेशन तक निर्देशित किया जाएगा। कंपनी "अंतरिक्ष प्रतिबिंब पूरक प्रकाश" को सत्यापित करने के लिए इस वसंत में अपना पहला परीक्षण उपग्रह लॉन्च करने की योजना बना रही है, एक ऐसा मोड जो प्रत्यक्ष ऊर्जा संचरण से अलग है।
पारंपरिक स्थलीय फोटोवोल्टिक्स की तुलना में अंतरिक्ष सौर ऊर्जा उत्पादन के फायदे मुख्य रूप से दो पहलुओं पर केंद्रित हैं: पहला, कई उपग्रहों के बीच प्रकाश किरणों या ऊर्जा को रिले करके, रात में जमीन के प्राप्त छोर तक बिजली पहुंचाई जा सकती है, जिससे 24/7 निरंतर बिजली उत्पादन प्राप्त किया जा सकता है; दूसरा, उपग्रह वायुमंडल के बाहर काम करते हैं और बादलों, मौसम और वायुमंडलीय बिखराव से लगभग अप्रभावित रहते हैं, और प्रति इकाई क्षेत्र में एकत्र की जा सकने वाली सौर ऊर्जा जमीनी बिजली स्टेशनों की तुलना में काफी अधिक है। इसका मतलब यह है कि एक बार प्रौद्योगिकी परिपक्व हो जाने पर, अंतरिक्ष सौर ऊर्जा बड़े पैमाने पर नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनने की उम्मीद है।
हालाँकि, इस दृष्टि को वास्तविकता में बदलने के लिए अभी भी कई प्रमुख चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, जिसमें "बिजली-ऑप्टिकल-बिजली" या "बिजली-माइक्रोवेव-बिजली" की कई रूपांतरण प्रक्रियाओं में दक्षता हानि, दर्जनों या सैकड़ों उपग्रहों के बीच सटीक समन्वय और दृष्टिकोण नियंत्रण, साथ ही अंतरिक्ष मलबे प्रबंधन और बड़े पैमाने पर कक्षा के बुनियादी ढांचे द्वारा लाए गए सुरक्षा जोखिम शामिल हैं। एक ब्रिटिश शोध टीम के पिछले आकलन से पता चला है कि यदि उपरोक्त तकनीकी और इंजीनियरिंग चुनौतियों को प्रभावी ढंग से हल किया जाता है, तो कक्षीय सौर ऊर्जा मध्य शताब्दी तक यूरोप की 80% ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने की क्षमता रखती है।
