הפנטגון דוחף להדגמת לוויין להעברת חשמל מהחלל

יחידת החדשנות הביטחונית של משרד ההגנה האמריקאי, DIU, פתחה פנייה לתעשייה במטרה לקדם בתוך שנים ספורות הדגמה של לוויין שמעביר אנרגיה חשמלית מהחלל. לפי מסמכי ההליך, הכוונה היא להציב אבטיפוס במסלול לווייני נמוך סביב כדור הארץ, כך שיוכל להעביר חשמל ללוויינים אחרים ואף לתחנות קליטה על הקרקע, ולבחון אם לטכנולוגיה יש ערך מבצעי עבור הצבא האמריקאי.

ב-DIU מסבירים כי העברת אנרגיה מהחלל עשויה לשרת שורה של שימושים צבאיים: מחשוב בקצה, ייצור בחלל, אספקת חשמל לכוחות בפריסה קדמית ותמיכה בכלים בלתי מאוישים. במילים אחרות, מדובר בניסיון לפתור אחת הבעיות היסודיות של מערכות צבאיות מתקדמות — זמינות אנרגיה רציפה, גם במקומות מרוחקים או בסביבות שבהן שרשרת האספקה מוגבלת ופגיעה.

אבני הדרך: מעבדה תחילה, אחר כך ניסוי במסלול

לפי התוכנית, DIU מתכוונת לחתום על חוזים עם יצרן אחד או יותר לפיתוח אבטיפוסים. השלב הראשון יהיה הדגמת מעבדה בתוך 12 חודשים ממועד הזכייה. לאחר מכן תבחן היחידה את התוצאות ותחליט אם המערכת בשלה להדגמה בחלל בתוך 24 חודשים ממועד ההתקשרות.

המסר של DIU ברור: לא מדובר רק בניסוי טכנולוגי לשם מחקר, אלא בצעד שנועד להוביל ליכולת מבצעית של ממש עד שנת הכספים 2030. ביחידה אף הגדירו יעד סופי שאפתני יותר — אפשרות להזמין את היכולת הזו לפי דרישה, כחלק ממערך מבצעי זמין.

לצורך זה, ההליך מחלק את האתגר לארבעה תחומים מרכזיים: העברת אנרגיה מלוויין ללוויין, העברת אנרגיה מהחלל לקרקע, פיתוח מקלטים לקליטת האנרגיה, ורכיבים מהדור הבא שיקטינו משקל, נפח וצריכת הספק וישפרו את יכולת הייצור של מערכות השידור והקליטה.

בלי לנעול טכנולוגיה אחת מראש

אחד המאפיינים הבולטים של המהלך הוא הגמישות ש-DIU משאירה לספקים. במסמכים אין דרישה למקור אנרגיה מסוים על גבי הלוויין, וגם לא הוכתב מנגנון שידור יחיד. דובר היחידה אמר כי ההחלטה להשאיר את השדה פתוח נועדה לאפשר לחברות להציע פתרונות מסחריים בשלים יחסית, ובכך לקצר את לוחות הזמנים ולהימנע מפיתוח שנמשך עשורים.

הגישה הזו משקפת את שיטת הפעולה המוכרת של DIU: לקחת טכנולוגיות אזרחיות או דו-שימושיות, להאיץ את התאמתן לצורכי הפנטגון, ורק אחר כך לחבר אותן לארכיטקטורה הצבאית הרחבה כדי להפיק נתונים רלוונטיים לניסוי ולהמשך הפיתוח.

כיום רוב הלוויינים נשענים על פאנלים סולאריים וסוללות שמייצרות אנרגיה לצורכי המערכת עצמה. אלא שסוללות כאלה כבדות, מוגבלות בזמן החיים שלהן, ואינן מתאימות בהכרח למשימה של שידור חשמל החוצה אל פלטפורמות אחרות. לכן בארצות הברית בוחנים בשנים האחרונות גם חלופות אחרות, ובהן כורים גרעיניים קטנים לחלל, שיוכלו לספק אנרגיה לאורך זמן, במיוחד במשימות רחוקות יותר שבהן הקרינה הסולארית חלשה.

מיקרוגל או לייזר: המחלוקת הטכנולוגית עוד פתוחה

גם בשאלת אופן העברת האנרגיה עצמה, DIU לא סוגרת את הדלת. שתי הטכנולוגיות המרכזיות שנמצאות כיום על הפרק הן שידור באמצעות גלי מיקרוגל ושידור באמצעות לייזר בתחום התת-אדום או התת-אדום הקרוב. לכל אחת מהגישות יש יתרונות וחסרונות: מיקרוגל עשוי להתאים לשידור על פני מרחקים מסוימים ובתנאים מסוימים, בעוד לייזר מציע יתרונות אחרים בדיוק ובמיקוד, אך מעלה אתגרים שונים של המרה, בטיחות ותלות בתנאי הסביבה.

בארצות הברית כבר נעשו בשנים האחרונות הדגמות בכיוונים האלה, בין השאר במעבדת המחקר של הצי האמריקאי, שנחשבת לאחד הגופים הבולטים בבחינת היתכנות של שידור אנרגיה הן בלייזר והן במיקרוגל. במקביל גובר גם העניין בלווייני אנרגיה סולארית בחלל — מערכות שיקלטו קרינה מהשמש, ימירו אותה לגלי רדיו וישדרו אותה למקלטים בחלל, באוויר, בים או על הקרקע.

המהלך הנוכחי משתלב גם בדחיפה רחבה יותר בוושינגטון להאיץ את נוכחות ארצות הברית בחלל. בחודש דצמבר חתם הנשיא דונלד טראמפ על צו נשיאותי שמטרתו לקדם עליונות אמריקאית בחלל, ובין היתר קרא להכין כורים גרעיניים לשיגור לחלל ולירח עד 2030.

החברות המעוניינות נדרשות להגיש את הצעותיהן עד 22 ביולי. ב-DIU מתכננים לקיים מצגות שלב שני ב-3 באוגוסט, כחלק מהמשך הליך הבחירה.