Revolutionizing Space-to-Earth Power: NASA and Ascent Solar’s Thin-Film Array Breakthrough
···

Revolutionizing Space-to-Earth Power: NASA en Ascent Solar’s Doorbraak in Dunne-Film Array

juli 4, 2025
by

Kracht uit het Heelal: Hoe NASA en Ascent Solar’s Dunne Film Array’s de Energieoverdracht van Ruimte naar Aarde Transformeren

“De zomer van 2025 bracht een golf van activiteit in digitale gezondheid en telemedicine.” (bron)

Ruimte-gebaseerde Zonne-energie: Marktlandschap en Opkomende Vraag

Ruimte-gebaseerde zonne-energie (SBSP) maakt een snelle transitie van theoretisch concept naar praktische demonstratie, met recente vooruitgangen die het marktpotentieel benadrukken. Een belangrijke ontwikkeling is de samenwerking tussen NASA en Ascent Solar Technologies, die zich richt op dunne film fotovoltaïsche (PV) arrays ontworpen voor efficiënte energieopwekking en draadloze transmissie van de baan naar de aarde. Dit partnerschap is onderdeel van NASA’s Space Technology Mission Directorate initiatief, dat als doel heeft de haalbaarheid van het direct naar de aarde uitstralen van zonne-energie die in de ruimte is verzameld, te valideren.

De dunne film arrays van Ascent Solar maken gebruik van lichte, flexibele materialen—voornamelijk CIGS (koper-indium-gallium-selenide)—die goed zijn afgestemd op inzet in de moeilijke omstandigheden van de ruimte. Deze arrays bieden een hoge power-to-weight ratio, cruciaal voor het minimaliseren van lanceerkosten en het maximaliseren van energieopbrengsten. In 2023 meldde Ascent Solar dat de nieuwste modules efficiënties van meer dan 17% bereikten, met lopend onderzoek dat zich richt op 20% en hoger (Ascent Solar).

Het marktlandschap voor SBSP wordt gevormd door de groeiende wereldwijde vraag naar schone, betrouwbare energie en de beperkingen van aardse zonne-installaties, zoals weerafhankelijkheid en landgebruik. Volgens een rapport van MarketsandMarkets uit 2023 wordt verwacht dat de SBSP-markt tegen 2030 $4,5 miljard zal bereiken, gedreven door overheidsinvesteringen en innovaties in de particuliere sector. De VS, China en Japan zijn leidende spelers, waarbij Japan’s JAXA een pilot SBSP-systeem beoogt tegen het midden van de jaren 2030 (JAXA).

  • Technische Mijlpalen: NASA en Ascent Solar’s demonstratie zal het end-to-end proces testen: zonne-energieverzameling, omzetting in microgolven of lasers, en veilige transmissie naar op de grond gevestigde ontvangers.
  • Commerciële Implicaties: Succes zou nieuwe inkomstenstromen kunnen ontgrendelen voor satellietfabrikanten, lanceeraanbieders en energiebedrijven, terwijl het ook de veerkracht van het net ondersteunt en remote energieaflevering mogelijk maakt.
  • Uitdagingen: Regelgevende obstakels, transmissie-efficiëntie en publieke acceptatie van draadloze energieoverdracht blijven belangrijke hindernissen.

Samenvattend is het NASA × Ascent Solar dunne film array project een cruciale stap naar commerciële SBSP, met het potentieel om de wereldwijde energiemarkt te transformeren door continue, uit de ruimte afkomstige energie aan de aarde te leveren. Terwijl technische en regelgevende barrières worden aangepakt, staat de sector klaar voor significante groei en investeringen.

Vooruitgangen in Dunne Film Zonnepanelen en Draadloze Energieoverdracht

Nasa’s samenwerking met Ascent Solar Technologies markeert een significante sprong in de zoektocht naar ruimte-gebaseerde zonne-energie (SBSP), waarbij gebruik wordt gemaakt van geavanceerde dunne film zonnepanelen om draadloze energieoverdracht van de baan naar de aarde mogelijk te maken. In 2023 kreeg Ascent Solar een contract van NASA’s Marshall Space Flight Center om ultra-lichte, flexibele dunne film fotovoltaïsche (PV) modules te ontwikkelen die specifiek zijn ontworpen voor ruimte-toepassingen (NASA). Deze arrays, gemaakt van koper indium gallium selenide (CIGS), bieden een hoge efficiëntie (tot 17,8% in laboratoriuminstellingen) en uitzonderlijke duurzaamheid, waardoor ze ideaal zijn voor gebruik op satellieten en grote de orbital platforms.

De kerninnovatie ligt in de combinatie van deze dunne film arrays met draadloze energieoverdracht (WPT) technologie. Het concept houdt in dat zonne-energie in de ruimte wordt verzameld—waar zonlicht constant is en niet gefilterd door de atmosfeer—en wordt omgezet in microgolven of laserstralen. Deze stralen worden vervolgens naar op de grond gevestigde ontvangers, bekend als rectennas, verzonden, die de energie weer omzetten in bruikbare elektriciteit (NREL).

  • Lichtgewicht en Flexibel: Ascent’s dunne film modules wegen minder dan 1 kg/m², een fractie van traditionele siliciumpanelen, wat de lanceerkosten drastisch verlaagt en grotere arrays in orbit mogelijk maakt.
  • Hoge Energiedichtheid: De arrays kunnen meer dan 200 watt per kilogram genereren, een kritieke maatstaf voor het maximaliseren van de energieopbrengst per lanceermassa (Ascent Solar).
  • Duurzaamheid: CIGS dunne films zijn bestand tegen straling en temperatuur-extremen, wat zorgt voor lange operationele levensduur in de zware ruimte-omgeving.

Recente demonstraties, zoals de succesvolle overdracht van vermogen van de Caltech Space Solar Power Project in 2023 (Caltech), onderstrepen de haalbaarheid van deze benadering. NASA en Ascent Solar richten zich nu op het opschalen van deze technologieën, met het doel om multi-megawatt arrays te implementeren die schone, hernieuwbare energie naar aardse netten kunnen uitstralen—potentieel de toegang tot energie wereldwijd en de veerkracht daarvan revolutionerend.

Belangrijke Spelers en Strategische Samenwerkingen in Ruimte-naar-Aarde Energie

De zoektocht naar ruimte-gebaseerde zonne-energie (SBSP) heeft de afgelopen jaren versneld, met NASA en particuliere innovatoren zoals Ascent Solar Technologies voorop. Hun samenwerking aan dunne film fotovoltaïsche arrays markeert een cruciale stap in de verwezenlijking van de visie om zonne-energie van de baan naar de aarde uit te stralen, wat de wereldwijde energievoorziening potentieel kan revolutioneren.

De Rol en Visie van NASA

  • NASA heeft SBSP al lang gepromoot als een middel om continue, hernieuwbare energie te bieden die niet wordt beïnvloed door aardse weersomstandigheden of dag-nacht cycli. Het agentschap’s Space-Based Solar Power Project verkent geavanceerde technologieën voor het verzamelen en transmitteren van zonne-energie vanuit de ruimte.
  • In 2023 financierde NASA’s Innovative Advanced Concepts (NIAC) programma verschillende SBSP-studies, inclusief die gericht op draadloze energieoverdracht en ultra-lichte zonnepanelen.

Ascent Solar’s Dunne Film Technologie

  • Ascent Solar Technologies is gespecialiseerd in CIGS (koper indium gallium selenide) dunne film zonne-energie modules, die flexibel, lichtgewicht en zeer efficiënt zijn—sleutelkenmerken voor ruimte-implementatie.
  • In 2023 kondigde Ascent Solar een partnerschap aan met NASA om dunne film arrays voor SBSP-toepassingen te ontwikkelen en testen, gericht op het maximaliseren van power-to-weight ratio’s en het weerstaan van de zware ruimte-omgeving (Ascent Solar Nieuws).

Strategische Samenwerking en Demonstratie

  • Het NASA × Ascent Solar project richt zich op het integreren van dunne film arrays met draadloze energieoverdrachtsystemen, zoals microgolf- of laserstralen, om energie naar op de grond gevestigde ontvangers te leveren.
  • Recente laboratoriumdemonstraties hebben veelbelovende resultaten getoond, waarbij Ascent’s arrays een energieconversie-efficiëntie van meer dan 15% bereikten en de prestaties handhaafden na gesimuleerde blootstelling aan de ruimte (PV Tech).
  • Veldtests zijn gepland voor eind 2024, met het doel de end-to-end energieoverdracht van een hooggelegen platform te valideren, waarmee de weg wordt vrijgemaakt voor toekomstige orbital demonstraties.

Impact op de Markt en Industrie

  • De wereldwijde SBSP-markt wordt verwacht $900 miljoen tegen 2030 te bereiken, gedreven door overheidsinvesteringen en particuliere sectorinnovatie.
  • De samenwerking tussen NASA en Ascent Solar wordt verwacht verdere partnerschappen te katalyseren, de technologische gereedheid te versnellen en de VS als leider in de ruimte-naar-aarde energieoverdracht te positioneren.

Geprojecteerde Uitbreiding en Investeringsmogelijkheden in Ruimte-energieoverdracht

De samenwerking tussen NASA en Ascent Solar Technologies markeert een cruciaal moment in de evolutie van ruimte-gebaseerde zonne-energie (SBSP), vooral in de context van het uitstralen van energie van de baan naar de aarde. Ascent Solar’s ultra-lichte, flexibele dunne film fotovoltaïsche arrays worden ontwikkeld voor inzet op satellieten en ruimtestations, met als doel zonne-energie in de ruimte op te vangen en draadloos naar aardse ontvangers te verzenden. Deze technologie zou de wereldwijde energiemarkten kunnen revolutioneren door continue, hernieuwbare energie te leveren die niet wordt beïnvloed door weer of dag-nacht cycli.

Recente demonstraties hebben de haalbaarheid van draadloze energieoverdracht (WPT) vanuit de ruimte aangetoond. In 2023 heeft het California Institute of Technology’s Space Solar Power Demonstrator (SSPD-1) met succes energie draadloos in de ruimte overgedragen, een significante stap naar praktische SBSP (Caltech). NASA’s partnerschap met Ascent Solar maakt gebruik van de CIGS-dunne film technologie van de laatste, die hoge efficiëntie en stralingsbestendigheid biedt, waardoor het ideaal is voor de zware ruimte-omgeving (NASA).

Marktanalyseteams voorspellen sterke groei in de SBSP-sector. Volgens een rapport uit 2023 wordt verwacht dat de wereldwijde ruimte-gebaseerde zonne-energie markt $902 miljoen zal bereiken tegen 2030, met een CAGR van 8,2% vanaf 2023 (MarketsandMarkets). De toenemende vraag naar schone energie en vooruitgangen in lichte zonne-materialen zijn belangrijke drijfveren. De arrays van Ascent Solar, die kunnen worden uitgerold en ingezet in orbit, verminderen lanceerkosten en maken grotere verzameloppervlakken mogelijk, waardoor commerciële SBSP haalbaarder wordt.

Investeringsmogelijkheden ontstaan in de hele waardeketen:

  • Satellietfabricage: Bedrijven die inzetbare zonne-energie arrays en energieoverdrachtsmodules ontwikkelen, trekken durfkapitaal en overheidscontracten aan.
  • Aardse Infrastructuur: Bedrijven die zich specialiseren in rectennas (ontvangstantennes) en netintegratie, zijn goed gepositioneerd voor groei naarmate aardse ontvangstations noodzakelijk worden.
  • Energiebedrijven: Nutsbedrijven verkennen partnerschappen om toekomstige SBSP-leveringen veilig te stellen, als een hedge tegen volatiliteit in aardse productie.

Terwijl NASA en Ascent Solar hun technologie voor dunne film arrays verder ontwikkelen, is het podium klaar voor een nieuw tijdperk van ruimte-naar-aarde energieoverdracht. Vroege investeerders en vernieuwers in deze sector zullen profiteren van de convergentie van ruimtevaarttechniek en hernieuwbare energie, terwijl de droom van het naar beneden stralen van watt uit orbit dichter bij de realiteit komt.

Wereldwijde Hotspots en Regionale Initiatieven in Ruimte-gebaseerde Energie

Ruimte-gebaseerde zonne-energie (SBSP) is al lange tijd een visionaire oplossing voor de groeiende energiebehoeften van de aarde, en recente ontwikkelingen brengen dit concept dichter bij de realiteit. In 2024 is NASA een samenwerking aangegaan met Ascent Solar Technologies om geavanceerde dunne film fotovoltaïsche arrays te testen die zijn ontworpen voor efficiënte energieopwekking en draadloze transmissie van orbit naar de grond. Deze samenwerking markeert een belangrijke mijlpaal in de wereldwijde race om zonne-energie in de ruimte te benutten en naar de aarde te stralen, wat het hernieuwbare energielandschap potentieel kan revolutioneren.

De dunne film arrays van Ascent Solar zijn opmerkelijk vanwege hun lichte, flexibele ontwerp en hoge efficiëntie, waardoor ze ideaal zijn voor inzet in de zware omgeving van de ruimte. Deze arrays worden getest als onderdeel van NASA’s Space-Based Solar Power Project, dat als doel heeft de haalbaarheid aan te tonen van het verzamelen van zonne-energie in de ruimte en deze draadloos—meestal via microgolf of laserstralen—naar aardse ontvangers te verzenden. De technologie zou continue, weeronafhankelijke energie kunnen leveren, waarmee intermitterende problemen van aardse zonneparken worden aangepakt.

Wereldwijd stijgt de belangstelling voor SBSP snel. Japan’s METI en de European Space Agency’s SOLARIS-initiative investeren zwaar in vergelijkbare technologieën, maar het NASA × Ascent Solar project springt eruit door de focus op schaalbare, maakbare dunne filmsoplossingen. In 2023 meldde Ascent Solar een efficiëntie van 17,55% voor zijn flexibele CIGS (koper-indium-gallium-selenide) modules, een record voor deze klasse technologie (Ascent Solar Nieuws).

  • Sleutelvoordelen: Dunne film arrays zijn lichter en flexibeler dan traditionele siliciumpanelen, wat de lanceerkosten vermindert en grotere, modulaire energiecentrales in de ruimte mogelijk maakt.
  • Transmissiemijlpalen: De voortdurende tests van NASA omvatten het uitstralen van kleine hoeveelheden energie over korte afstanden, met plannen om in de komende jaren op te schalen naar multi-kilowatt demonstraties (NASA Kenmerk).
  • Wereldwijde Implicaties: Indien succesvol, zou deze technologie schone, dispatchable energie kunnen leveren aan afgelegen of door rampen getroffen gebieden, ter ondersteuning van zowel civiele als defensietoepassingen.

Terwijl de NASA × Ascent Solar-partnerschap vordert, stelt het technische en commerciële normen voor SBSP, waarmee de VS zich positioneert als leider in de opkomende ruimte-naar-aarde energiemarkt.

Innovaties van de Volgende Generatie en de Weg Vooruit voor Ruimte-naar-Aarde Energie

Ruimte-gebaseerde zonne-energie (SBSP) is al lange tijd een visionair concept, maar recente vooruitgangen brengen het dichter bij de realiteit. Een belangrijke mijlpaal is de samenwerking tussen NASA en Ascent Solar Technologies, die het gebruik van dunne film fotovoltaïsche arrays voor efficiënte energieopwekking en draadloze transmissie van ruimte naar aarde pioniert. Dit partnerschap is onderdeel van NASA’s Space Technology Mission Directorate’s inspanningen om innovatieve energieoplossingen voor zowel aardse als buitenaardse toepassingen te ontwikkelen.

De dunne film arrays van Ascent Solar zijn gemaakt van lichte, flexibele materialen zoals CIGS (koper-indium-gallium-selenide), die aanzienlijke voordelen bieden ten opzichte van traditionele silicium-gebaseerde zonnepanelen. Deze arrays kunnen worden gerold, gevouwen en in grote gebieden worden ingezet met een minimale massa—een cruciale factor voor ruimte-lanceringen. Volgens Ascent Solar behalen hun modules power-to-weight ratio’s van meer dan 1.000 W/kg, vergeleken met 200-300 W/kg voor conventionele panelen, waardoor ze ideaal zijn voor orbitale inzet.

De volgende stap is het terugzenden van de geoogste energie naar de aarde. NASA en zijn partners verkennen draadloze energieoverdracht op basis van microgolven en lasers. In 2023 demonstreerde het Caltech Space Solar Power Project met succes draadloze energieoverdracht van de ruimte naar een ontvanger op aarde, wat een significante bewijs van concept is. NASA’s routekaart omvat het opschalen van deze demonstraties, het verbeteren van conversie-efficiënties en het aanpakken van atmosferische interferentie om betrouwbare, hoog-capaciteit energieoverdracht te waarborgen.

  • Efficiëntie Verbeteringen: Dunne film arrays kunnen op grote schaal worden geproduceerd en kunnen worden afgestemd voor hoge efficiëntie in de ruimte-omgeving, met doorlopend onderzoek dat gericht is op conversiepercentages boven de 30% (NREL).
  • Implementatiepotentieel: De lichte aard van dunne film modules maakt het mogelijk grotere arrays te lanceren, waardoor gigawatts aan energie in de ruimte kunnen worden opgewekt.
  • Transmissie-uitdagingen: Belangrijke hindernissen zijn het minimaliseren van energieverlies tijdens het zenden en het waarborgen van de veiligheid voor zowel ruimte-assets als bevolkingen op aarde.

Als we vooruit kijken, zet het NASA × Ascent Solar-initiatief de stap naar commerciële schaal SBSP. Als technische en regelgevende uitdagingen worden overwonnen, zou ruimte-naar-aarde energieoverdracht een hoeksteen van de wereldwijde schone energie mix kunnen worden tegen de jaren 2030, door continue, weeronafhankelijke elektriciteit te leveren (IEA).

Belemmeringen, Doorbraken en Strategische Kansen in Ruimte Energieoverdracht

Het concept van het direct naar de aarde uitzenden van zonne-energie die in de ruimte is verzameld—bekend als ruimte-gebaseerde zonne-energie (SBSP)—is al lange tijd een verhelderende oplossing voor de groeiende energiebehoeften van de wereld. Recente ontwikkelingen, met name de samenwerking tussen NASA en Ascent Solar Technologies, brengen deze visie dichter bij de werkelijkheid. Hun werk aan dunne film fotovoltaïsche arrays is een significante stap in de richting van efficiënte, lichte en schaalbare systemen voor energieoverdracht van ruimte naar aarde.

  • Belemmeringen: De belangrijkste uitdagingen in SBSP zijn de hoge kosten van het lanceren en inzetten van grote zonne-energie arrays, de noodzaak van ultra-lichte en duurzame materialen, en de veilige, efficiënte transmissie van energie—meestal via microgolven of laserstralen—door de atmosfeer van de aarde. Regelgevende obstakels en publieke zorgen over de veiligheid van verzonden energie blijven ook bestaan. Volgens een NASA-rapport blijft de kosten per kilogram naar een lage aardbaan een beperkende factor, hoewel deze afneemt met nieuwe lanceertechnologieën.
  • Doorbraken: Ascent Solar’s dunne film CIGS (koper-indium-gallium-selenide) fotovoltaïsche technologie biedt een baanbrekende oplossing. Deze flexibele, lichte panelen kunnen worden gerold voor compacte lancering en vervolgens in de ruimte worden uitgerold, wat de massa en volume drastisch vermindert in vergelijking met traditionele silicium-panelen. In 2023 selecteerde NASA Ascent Solar voor zijn Small Business Innovation Research (SBIR) programma om deze arrays voor ruimte-toepassingen te ontwikkelen, en citeerde hun hoge power-to-weight ratio en veerkracht in zware omgevingen.
  • Strategische Kansen: De succesvolle demonstratie van dunne film arrays in de ruimte opent de deur naar grootschalige SBSP-systemen. Deze zouden continue, weeronafhankelijke energie kunnen leveren aan afgelegen of rampgebieden, aardse netten kunnen aanvullen en ondersteuning kunnen bieden aan lunare of Martiaanse outposts. Het Amerikaanse Ministerie van Defensie heeft ook interesse getoond, en financierde projecten zoals de energieoverdrachtsexperimenten van het Air Force Research Laboratory. Commerciële spelers, waaronder Northrop Grumman en Japan’s JAXA, investeren ook in SBSP, wat een groeiende markt en potentieel voor publiek-private partnerschappen aantoont.

Terwijl NASA en Ascent Solar hun technologie voor dunne film arrays verder ontwikkelen, wordt de mogelijkheid om schone, hernieuwbare energie van de ruimte naar de aarde te stralen steeds haalbaarder. Het overwinnen van technische en regelgevende barrières zal cruciaal zijn, maar de strategische kansen voor energiebeveiliging en duurzaamheid zijn enorm.

Bronnen & Referenties

NASA Expert Describes Agency’s Tiny Solar Array With Super Power

Dafne Lajer

Dafne Lajer is een ervaren schrijver op het gebied van technologie en fintech, met een passie voor het verkennen van de kruising tussen innovatie en financiën. Met een Bachelor in Computerwetenschappen van de Stanford Universiteit heeft Dafne een sterke basis ontwikkeld in de principes van technologie die de moderne financiële systemen ondersteunen. Haar uitgebreide professionele ervaring omvat een cruciale rol bij Xypher Technologies, waar ze heeft bijgedragen aan baanbrekende projecten gericht op blockchain-integratie en digitale betalingsoplossingen. Door middel van haar inzichtelijke artikelen en diepgaand onderzoek heeft Dafne als doel om complexe technologische concepten te ontrafelen voor een breder publiek, waarmee ze lezers in staat stelt om zich te navigeren door het snel evoluerende landschap van financiële technologie.

Geef een reactie

Your email address will not be published.

Don't Miss

Will Vermont’s Electric Highway Dream Face a Dead End?

Zal de Elektrische Snelweg Droom van Vermont op een Doodspoor Eindigen?

De pittoreske snelwegen van Vermont zijn populair onder roadtrippers, vooral
Revolutionizing Electric Vehicle Charging: The Future is Bright

Revolutioneren van het opladen van elektrische voertuigen: de toekomst is helder

De acceptatie van elektrische voertuigen (EV) in het VK staat