Satelita Cowboy Space testuje przesył energii laserem z orbity na Ziemię

Satelita Reason-1 ma za zadanie udowodnić, że energię słoneczną zebraną na orbicie można zamienić w wiązkę lasera i skierować ją do odbiornika na powierzchni Ziemi. Urządzenie wystartowało 1 października na pokładzie rakiety Falcon 9 i obecnie krąży już wokół naszej planety. Teraz zaczyna się właściwe wyzwanie: Cowboy Space musi uruchomić na pokładzie laser klasy kilowatowej i trafić jego wiązką w naziemny odbiornik. Powodzenie tego testu miałoby duże znaczenie dla technologii, która od lat jest rozwijana z myślą o budowie elektrowni kosmicznych.

Jeszcze niedawno ten satelita istniał tylko w planach

Reason-1 znalazł się na orbicie dzięki misji Transporter-18, w ramach której SpaceX wyniosło jednocześnie 130 różnych ładunków - od maleńkich CubeSatów po większe satelity i moduły transferowe. Jednym z nich był pierwszy satelita Cowboy Space Corporation, firmy znanej wcześniej pod nazwą Aetherflux.

Aetherflux było już tematem materiału na Spider's Web pod koniec 2025 roku. Firma ogłosiła wtedy projekt Galactic Brain - konstelację satelitów mających wykorzystywać energię słoneczną zarówno do obliczeń związanych z AI, jak i do przesyłania jej w stronę Ziemi. Start pierwszego demonstratora tej technologii planowano właśnie na 2026 rok.

Tym demonstratorem jest Reason-1. W międzyczasie Aetherflux przekształciło się w Cowboy Space i znacząco poszerzyło swoje ambicje dotyczące orbitalnych centrów danych, jednak oryginalny cel - przesyłanie energii z kosmosu na Ziemię - nie zniknął z planów firmy. Satelita ma sprawdzić, czy cały proces faktycznie działa: zbiera energię słoneczną na orbicie, zasila nią mocny laser, celuje wiązką w kierunku Ziemi i dostarcza ją do przygotowanego wcześniej odbiornika.

Laser ma osiągnąć moc liczoną w kilowatach

Według Cowboy Space, urządzenie zamontowane na Reason-1 to komercyjny laser klasy kilowatowej. To zasadnicza różnica w porównaniu z wcześniejszymi eksperymentami optycznymi w kosmosie, które służyły głównie do przesyłania danych, nie energii.

Przesył informacji za pomocą lasera z orbity nie jest już nowością - brytyjski test z tego roku wykazał, że w czasie zaledwie 90-sekundowego przelotu satelity da się w ten sposób odebrać wiele gigabitów danych. W przypadku Reason-1 liczy się jednak co innego: wiązka ma transportować użyteczną energię, a nie tylko informacje.

Nie trzeba się jednak spodziewać, że elektryczność dosłownie popłynie z kosmosu przewodem. Satelita przekształca energię zebraną przez panele fotowoltaiczne w światło lasera, a odbiornik na Ziemi musi tę wiązkę przechwycić i zamienić ponownie w prąd.

Każda z tych przemian wiąże się ze stratami - zarówno w panelach słonecznych, jak i w samym laserze, podczas przejścia promienia przez atmosferę oraz w urządzeniu odbierającym sygnał. Znaczenie tej demonstracji nie polega więc na dostarczeniu dużej ilości energii, lecz na sprawdzeniu, czy cały system sprawdzi się w realnych warunkach.

Trafienie z orbity nie jest takie proste

Reason-1 krąży po niskiej orbicie z prędkością liczoną w kilometrach na sekundę, a mimo to musi utrzymać wąską wiązkę lasera skierowaną na niewielki odbiornik, znajdujący się setki kilometrów poniżej.

To wymaga bardzo precyzyjnego określania położenia satelity, śledzenia celu na Ziemi i stałego korygowania kierunku wiązki. Dodatkową przeszkodą jest atmosfera - chmury, para wodna i inne zjawiska pogodowe mogą osłabić sygnał lub całkowicie zablokować transmisję optyczną.

Z tego właśnie powodu znaczna część dotychczasowych badań nad przesyłem energii z kosmosu opierała się na mikrofalach. W 2023 roku eksperyment MAPLE po raz pierwszy przesłał energię zebraną na orbicie na Ziemię za pomocą wiązki mikrofalowej. Projekt zrealizowany przez Caltech potwierdził, że cała koncepcja jest fizycznie możliwa, choć sam demonstrator borykał się później z problemami technicznymi i spadkiem efektywności.

Laser otwiera jednak zupełnie inne możliwości. Wiązkę da się skupić znacznie precyzyjniej, dzięki czemu odbiornik na Ziemi nie musi być gigantyczną rekteną, jaka jest potrzebna w przypadku dużych instalacji mikrofalowych. Ta precyzja ma swoją cenę - trzeba bardzo dokładnie wycelować w odbiornik, a warunki atmosferyczne odgrywają znacznie większą rolę.

Na razie nie zasilimy w ten sposób domu

Warto pamiętać, że Reason-1 to wciąż przede wszystkim demonstrator technologii. Laser klasy kilowatowej wystarcza do przetestowania samej koncepcji, ale nie do realnego zasilania sieci energetycznej. Prawdziwa kosmiczna elektrownia wymagałaby paneli słonecznych o ogromnej powierzchni, dużo mocniejszego systemu transmisji oraz rozwiniętej infrastruktury odbiorczej na Ziemi. Wszystko to trzeba jeszcze zaprojektować, wynieść na orbitę, utrzymać w działaniu i zrobić to wystarczająco tanio, by miało to sens ekonomiczny.

Sam koncept ma jednak istotną zaletę. Panel na orbicie nie jest zasłonięty przez chmury, a atmosfera nie pochłania części promieniowania słonecznego. Przy właściwie wybranej orbicie satelita może też korzystać ze światła słonecznego znacznie dłużej niż instalacja umieszczona na powierzchni Ziemi.

To właśnie dlatego idea kosmicznych elektrowni regularnie powraca w projektach NASA, ESA, firm prywatnych i różnych państw. Do tej pory głównym problemem nie był deficyt energii słonecznej, a koszt i złożoność budowy infrastruktury potrzebnej do jej wykorzystania w dużej skali.

Cowboy Space chce przede wszystkim zasilać komputery

Plany firmy wyraźnie się rozrosły. Cowboy Space zamierza budować na orbicie całe centra danych przeznaczone do obliczeń związanych z AI. Firma ogłosiła konstelację Stampede oraz własną rakietę, której górny stopień po zakończeniu startu miałby stać się orbitalnym centrum danych o mocy 1 MW.

W takim modelu energia słoneczna nie musi wracać na Ziemię - może być wykorzystywana na miejscu do zasilania procesorów, a laser służyłby głównie do komunikacji między satelitami i przesyłania danych na powierzchnię. Cowboy Space złożyło już wniosek dotyczący systemu, który w przyszłości miałby liczyć nawet 20 tys. satelitów, choć droga od takiej zapowiedzi do faktycznej konstelacji jest jeszcze bardzo odległa.

Cowboy Space nie jest przy tym jedyną firmą stawiającą na ten kierunek. Tym samym Falconem na orbitę poleciał Protostar należący do Star Catcher, który ma testować przesyłanie energii laserem między dwoma statkami kosmicznymi. Na pokładzie tej samej misji znalazł się również demonstrator Google'a związany z Project Suncatcher, dotyczący obliczeń AI prowadzonych na orbicie. Reason-1 wyróżnia się tym, że jego głównym celem jest przesłanie energii z kosmosu w stronę Ziemi.

Na razie można powiedzieć jedynie, że sprzęt niezbędny do przeprowadzenia eksperymentu już znajduje się na orbicie. To, czy uda się uruchomić laser i odebrać energię na powierzchni Ziemi, pokaże dopiero kolejny etap testów - i wtedy będzie wiadomo, czy pierwszy satelita Cowboy Space spełnił swoje zadanie.