Die Idee, Solarenergie aus dem Weltraum zu gewinnen, wurde 1941 von Isaac Asimov in seiner Erzählung „Reason“ vorgestellt. Das Konzept begann jedoch, wissenschaftliche Form im Jahr 1968 anzunehmen, als der Ingenieur Peter Glaser es in der Zeitschrift Science entwickelte.
Seitdem haben Organisationen wie die NASA, das California Institute of Technology und das japanische Japan Space Systems die Machbarkeit untersucht.
Heute führt Japan das Rennen an, um Strom in der Umlaufbahn zu erzeugen und zur Erde zu senden. Der Fortschritt erfolgt in einem Kontext des Energiewandels, der darauf abzielt, fossile Brennstoffe durch erneuerbare Quellen zu ersetzen.
Das Ohisama-Projekt und der Orbitaltest
Der Satellit Ohisama, dessen Name auf Japanisch Sonne bedeutet, wiegt 180 Kilo und trägt ein Solarmodul von 70 Zentimetern mal 2 Metern. Er wird in einer Höhe von 450 Kilometern 720 Watt erzeugen, die in Mikrowellen umgewandelt werden.
Die Energie wird an eine 64-Meter-Empfangsantenne in Nagano gesendet. Wenn die Übertragung die Ionosphäre erfolgreich durchquert, wird sie wieder in Elektrizität umgewandelt, mit dem anfänglichen Ziel, eine LED zu entzünden.
Das Startfenster öffnete sich am 25. Februar vom Kii-Weltraumhafen in Kushimoto, Präfektur Wakayama. Die Rakete Kairos 5 des Unternehmens Space One steht vor der Herausforderung nach zwei vorherigen fehlgeschlagenen Versuchen.
Ein konstanter Gigawatt und ein Paradigmenwechsel
Die von Japan Space Systems projizierten kommerziellen Modelle zielen darauf ab, einen konstanten Gigawatt zu erzeugen. Diese Leistung entspricht etwa 10 % des Verbrauchs einer Megastadt wie Tokio oder der Leistung eines Standard-Atomreaktors.
Im Gegensatz zu Paneelen auf der Erde gibt es im Weltraum keine Wolken oder Nacht. Daher wäre die Solarerfassung kontinuierlich und könnte je nach Energienachfrage auf verschiedene Antennen umgeleitet werden.
Wenn sich die Technologie durchsetzt, plant Japan, solare Matrizen von 2,5 Quadratkilometern in einer geostationären Umlaufbahn in 36.000 Kilometern zu installieren. Auf der Erde wären Empfangsantennen mit einem Durchmesser von 4 Kilometern erforderlich, mit einem kommerziellen Horizont ab 2040.
Saubere Energien in Japan und technische Herausforderungen
Japan fördert seit Jahren eine Diversifizierung hin zu sauberen Energien mit starker solarer Expansion, Offshore-Windkraft und Fortschritten im grünen Wasserstoff. Dennoch schränken seine begrenzte Fläche und hohe Bevölkerungsdichte den Ausbau großer Parks ein.
Deshalb erscheint die Weltraum-Solarenergie als strategische Alternative. Neben der Versorgung des Territoriums könnte sie Strom an von Notfällen betroffene Gebiete oder sogar an zukünftige Mondmissionen senden.
Dennoch bestehen weiterhin relevante technische Herausforderungen. Die Beugung von Mikrowellen über Strecken von Tausenden von Kilometern erfordert riesige Antennen und eine extrem präzise Phasenkontrolle. Trotzdem setzt das Land darauf, diesen Engpass zu lösen und sich an die Spitze der globalen sauberen Energie zu stellen.
