Láng giềng Việt Nam hé lộ dự án 'nhà máy điện Mặt Trời ngoài không gian': Phát điện liên tục, có khả năng gây nhiễu và trinh sát

Trong một bài báo công bố trên tạp chí Scientia Sinica Informationis tháng trước, ông Duan Baoyan, kiến trúc sư chủ chốt của chương trình điện mặt trời không gian “Zhuri” của Trung Quốc, cho biết nhóm của ông đã điều chỉnh lại thiết kế của hệ thống quỹ đạo quy mô lớn này.

Theo đó, ngoài chức năng truyền năng lượng, hệ thống mới còn phải đảm nhiệm hàng loạt nhiệm vụ như thông tin liên lạc, dẫn đường, trinh sát, gây nhiễu và điều khiển từ xa. Ông Duan, giáo sư kỹ thuật điện cơ tại Đại học Xidian và là viện sĩ Viện Hàn lâm Kỹ thuật Trung Quốc (CAE), nhấn mạnh yêu cầu tạo ra các chùm vi sóng cực hẹp, có thể điều hướng chính xác để truyền năng lượng từ không gian xuống Trái Đất trên khoảng cách rất xa

Về lý thuyết, công nghệ này không chỉ nâng cao hiệu suất truyền điện không dây mà còn có thể cho phép truyền tín hiệu có mục tiêu, mở ra khả năng gây nhiễu hoặc bảo vệ liên lạc quân sự.

Trung Quốc hiện là một trong những quốc gia đi đầu trong phát triển điện mặt trời ngoài không gian. Khác với các tấm pin đặt trên mặt đất bị giới hạn bởi thời tiết, mùa và chu kỳ ngày đêm, hệ thống ngoài quỹ đạo có thể thu năng lượng Mặt Trời gần như liên tục. Năng lượng này được chuyển đổi thành điện trên quỹ đạo, sau đó truyền xuống mặt đất dưới dạng chùm vi sóng và tiếp tục được biến đổi thành điện thông qua các ăng-ten thu nhận.

Hơn 10 năm trước, ông Duan và cộng sự đã đề xuất thiết kế “OMEGA”, một trong những phương án cốt lõi của Trung Quốc. Đến năm 2022, nhóm đã hoàn thành cơ sở thử nghiệm dài 75m, mô phỏng toàn bộ quy trình từ theo dõi Mặt Trời, hội tụ ánh sáng đến truyền và thu năng lượng không dây.

Trong nghiên cứu mới nhất, ông tập trung cải tiến thiết kế OMEGA (Orbit M-shaped Exploration and Gigawatt Application), hiện là một phần của sáng kiến “Zhuri” (tạm dịch: “đuổi theo Mặt Trời”), theo hướng thực tiễn hơn. Thay vì một cấu trúc khổng lồ duy nhất, hệ thống sẽ chuyển sang dạng mô-đun gồm nhiều đơn vị nhỏ phối hợp hoạt động.

Cách tiếp cận phân tán này cho phép hệ thống vẫn duy trì vận hành ngay cả khi một số bộ phận gặp sự cố. Đồng thời, nó giúp giảm độ phức tạp kỹ thuật khi xử lý công suất cực lớn trong không gian và hạ thấp độ khó trong quá trình xây dựng.

Không chỉ Trung Quốc theo đuổi hướng đi này. Từ đầu những năm 2010, NASA đã đề xuất khái niệm SPS-ALPHA (Solar Power Satellite via Arbitrarily Large Phased Array), cũng dựa trên việc phối hợp số lượng lớn các mô-đun nhỏ để tạo và truyền điện.

Theo ông Duan, thiết kế OMEGA có thể vượt trội hơn ALPHA ở cấu trúc đơn giản hơn, hiệu suất thu năng lượng cao hơn và khả năng quản lý nhiệt tốt hơn.

Năm 2023, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ California đã trình diễn thành công việc truyền năng lượng bằng vi sóng trong quỹ đạo. Ý tưởng điện mặt trời không gian, được đề xuất từ những năm 1960, từ lâu được xem là giải pháp cung cấp nguồn năng lượng sạch quy mô lớn và liên tục, dù vẫn còn nhiều thách thức về kỹ thuật và chi phí.

Theo SCMP