Ingenieurs van het U.S. Naval Research Laboratory lanceerden PRAM, de fotovoltaïsche radiofrequentie-antennemodule, aan boord van een Air Force X-37B Orbital Test Vehicle op 17 mei als onderdeel van een uitgebreid onderzoek naar toekomstig gebruik op aarde van zonne-energie die in de ruimte is gevangen.

"Voor zover we weten, dit experiment is de eerste test in een baan om de aarde van hardware die speciaal is ontworpen voor satellieten op zonne-energie, die een revolutionaire rol kunnen spelen in onze energietoekomst, " zei Paul Jaffe, PRAM hoofdonderzoeker.

De 12-inch vierkante tegelmodule zal het vermogen testen om stroom uit het zonnepaneel te halen en de energie om te zetten in een radiofrequentiemicrogolf.

"PRAM zet zonlicht om voor krachtoverbrenging via microgolven. We hadden ook kunnen omzetten voor optische krachtoverbrenging, " zei Chris Depuma, Programmamanager PRAM. "Converteren naar optisch is misschien logischer voor maantoepassingen omdat er geen atmosfeer op de maan is. Het nadeel van optisch is dat je veel energie kunt verliezen door wolken en atmosfeer."

Het gebruik van zonne-energie om satellieten te laten werken begon aan het begin van het ruimtetijdperk met een ander NRL-ruimtevaartuig:Vanguard I, de eerste satelliet met zonnecellen. Dit huidige experiment richt zich op het energieconversieproces en de daaruit voortvloeiende thermische prestaties. De hardware zal onderzoekers voorzien van temperatuurgegevens, samen met de efficiëntie van PRAM in energieproductie. Deze informatie zal het ontwerp van toekomstige zonne-prototypes in de ruimte aansturen.

Afhankelijk van de resultaten, het team wil uiteindelijk een volledig functioneel systeem bouwen op een speciaal ruimtevaartuig om de overdracht van energie terug naar de aarde te testen. De ontwikkeling van een zonne-energiecapaciteit in de ruimte kan mogelijk helpen bij het leveren van energie aan afgelegen installaties zoals voorwaartse operationele bases en rampenbestrijdingsgebieden.

Met dit vluchtexperiment kunnen onderzoekers de hardware testen in reële ruimteomstandigheden. Invallend zonlicht reist door de atmosfeer van de aarde, zowel het spectrum filteren als de helderheid ervan verminderen. Een ruimtezonnestelsel dat boven de atmosfeer reist, zou meer energie opvangen van elk van de kleurbanden van het zonlicht.

"Er is meer blauw in het spectrum in de ruimte, waardoor je een extra laag aan zonnecellen kunt toevoegen om daarvan te profiteren, "Zei Jaffe. "Dit is een reden waarom het vermogen per oppervlakte-eenheid van een zonnepaneel in de ruimte groter is dan op de grond."

Het National Security Space Office adviseerde in een haalbaarheidsstudie uit 2007 om satelliettechnologie op zonne-energie te onderzoeken. NRL's expertise met satellieten op zonne-energie sinds het einde van de jaren vijftig en een lange geschiedenis als pionier in de ruimte, onder meer bij de ontwikkeling van GPS, bracht onderzoekers ertoe dit opkomende veld verder te verkennen.