Wissenschaftler des südkoreanischen Korea Aerospace Research Institute (KARI) und des Korea Electrotechnology Research Institute haben in einer neuen Veröffentlichung die Fortschritte ihres Projekts „Korean Space Solar Power Satellite“ (K-SSPS) vorgestellt. Konkret präsentierten sie ein Konzept für den Satelliten, dessen Entsorgungsmethode am Ende seiner Lebensdauer sowie ein erstes Pilotsystem und -experiment.

„Japans Ziel ist die Entwicklung von Weltraumsolarkraftwerken im Gigawattbereich bis 2050, während China bis 2035 Weltraumsolarkraftwerke im Megawattbereich und bis 2050 Satelliten im Gigawattbereich anstrebt“, erklärte der korrespondierende Autor Joon-Min Choi.PV Magazin„Obwohl Korea relativ spät in den Bereich der weltraumgestützten Solarenergie eingestiegen ist, hat es bemerkenswerte Fortschritte erzielt. Diese Fortschritte verdeutlichen Koreas Engagement für die Realisierung der weltraumgestützten Solarenergie und tragen zu den laufenden gemeinsamen Bemühungen auf diesem Gebiet bei.“

Bezüglich des vorgeschlagenen Designs des Energieübertragungssatelliten betonte die Gruppe, dass es „nicht auf strengen Analysen beruht, sondern vielmehr die Systemanforderungen für die kommerzielle Rentabilität festlegt“. Laut diesem Design wird das System eine Masse von 10.000 Tonnen haben und Mikrowellen mit einer Frequenz von 5,8 GHz über eine 1,0 km² große Antenne zur Erde senden. Die Mikrowellen können am Boden mithilfe von Gleichrichterantennen, speziellen Empfangsantennen zur Umwandlung elektromagnetischer Energie in Gleichstrom, in nutzbaren Strom umgewandelt werden.

Das System soll aus zwei Solarmodulen mit jeweils 2,2 km × 2,7 km Fläche bestehen. Es wird 4.000 Teilsolarmodule (10 m × 270 m) aus Dünnschicht-Rollout-Technologie nutzen und einen Systemwirkungsgrad von 13,5 % erreichen. Am Boden planen die Forscher, 60 Rectennas mit einem Durchmesser von 4 km entlang der koreanischen Demilitarisierten Zone (DMZ) zu platzieren. In diesem Fall müssten 60 Satelliten den 60 Rectennas zugeordnet werden.

„Wenn jede Rectenna 2 GW erzeugen könnte, ergäbe sich eine Gesamtleistung von 120 GW, was etwa 1 TWh Strom pro Jahr entspräche“, erklärten sie. „Diese Menge übersteigt den Stromverbrauch Südkoreas im Jahr 2021 (0,5334 TWh) und übertrifft den kombinierten Stromverbrauch Süd- und Nordkoreas über einen bestimmten Zeitraum.“

Basierend auf bisherigen Studien könnte eine solche Struktur mit einer Lebensdauer von 30 Jahren Strom zu einem Preis von 0,03 $/kWh liefern. Dem Vorschlag zufolge wird der Satellitenbus zunächst in den erdnahen Orbit (LEO) eintreten, wo die Hauptstruktur und die Solarmodule installiert werden. Nach einigen Tests wird die gewonnene Energie den Flug des K-SSPS vom LEO in den geostationären Orbit (GEO) ermöglichen.

Die vorgeschlagene Entsorgungsmethode besteht darin, die Struktur am Ende ihrer Lebensdauer gezielt auf die Mondoberfläche, vorzugsweise auf die Rückseite des Mondes, aufprallen zu lassen. Dies gewährleistet die vollständige Entfernung ihrer Trümmer aus dem Weltraum und ermöglicht gleichzeitig das Recycling wertvoller Materialien für zukünftige Bewohner von Mondkolonien.

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